CN217385894U - 一种单纤双向传输光环形器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单纤双向传输光环形器，包括偏振分光组件，包括第一偏振分光器以及与第一偏振分光器平行的第二偏振分光器，第一偏振分光器的一端设有第一端口，第二偏振分光器的一端设有第二端口；反射镜组件，包括设于第一偏振分光器上的第一高反镜以及设于第二偏振分光器上的第二高反镜，第一高反镜设有第一反射面，第二高反镜设有第二反射面，且第一反射面与第二反射面的延长线相交，补偿片，平行地设于第一偏振分光器以及第二偏振分光器之间；旋光组件，平行地设于补偿片以及第二偏振分光器之间。本实用新型能够实现单纤双向传输，光路简单，所用元件数目少，结构简单紧凑，易于集成。

Description

一种单纤双向传输光环形器

技术领域

本实用新型涉及光纤通讯技术领域，具体涉及一种单纤双向传输光环形器。

背景技术

光环形器是光纤通讯领域重要的无源器件，随着通讯技术的发展，尤其是5G技术的普及，光环形器的应用场合越来越多，市场需求越来越大；

在光通讯中，光信号的收发都要通过光纤进行传输，传统的光环形器需要两根光纤分别发射和接收光信号，造成光纤链路结构复杂，存在光纤资源浪费、光纤铺设成本高昂、内部元件数量多、体积较大、难以集成的缺陷。

因此，目前亟需一种能够简化光纤链路，实现单纤双向的传输功能的光环形器。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中光环形器的光纤链路结构复杂的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种单纤双向传输光环形器，包括：

偏振分光组件，包括第一偏振分光器以及与第一偏振分光器平行的第二偏振分光器，所述第一偏振分光器的一端设有第一端口，所述第二偏振分光器的一端设有第二端口；

反射镜组件，包括设于第一偏振分光器上的第一高反镜以及设于第二偏振分光器上的第二高反镜，所述第一高反镜设有第一反射面，所述第二高反镜设有第二反射面，且所述第一反射面与第二反射面的延长线相交，通过第一高反镜将经过的光信号偏振分量向第一方向反射，通过第二高反镜将经过的光信号偏振分量向第二方向反射；

补偿片，平行地设于第一偏振分光器以及第二偏振分光器之间，通过补偿片补偿经过的偏振分量的光程差；

旋光组件，平行地设于补偿片以及第二偏振分光器之间，通过旋光组件将经过的偏振分量旋转。

作为本实用新型的一种优选方式，所述旋光组件包括法拉第旋光器以及与法拉第旋光器平行的半波片，所述法拉第旋光器分别与补偿片以及半波片相连，通过所述法拉第旋光器以及半波片将平行方向的偏振分量旋转为垂直方向的偏振分量。

作为本实用新型的一种优选方式，所述法拉第旋光器以及半波片在高度方向高于补偿片。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第一高反镜、法拉第旋光器以及半波片在高度方向等高；所述第一反射面将光信号偏振分量反射至法拉第旋光器或第一偏振分光器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第二高反镜、法拉第旋光器以及半波片在高度方向等高；所述第二反射面将光信号偏振分量反射至半波片或第二偏振分光器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第一偏振分光器分别与第一高反镜以及补偿片相连。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第二偏振分光器分别与第二高反镜以及半波片相连。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第一偏振分光器的另一端设有第三端口。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第二偏振分光器的另一端设有第四端口。

作为本实用新型的一种优选方式，所述补偿片采用偏振模色散补偿片。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种单纤双向传输光环形器，能够实现单纤双向传输，光路简单，所用元件数目少，结构简单紧凑，易于集成，可广泛应用于光收发模块。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的光环形器的示意图。

图2是本实用新型实施例一的光环形器的正向传光示意图。

图3是本实用新型实施例一的光环形器的反向传光示意图。

图4是本实用新型实施例二的光环形器的正向传光示意图。

图5是本实用新型实施例二的光环形器的反向传光示意图。

说明书附图标记说明：1、第一偏振分光器，2、第一高反镜，3、补偿片，4、法拉第旋光器，5、半波片，6、第二偏振分光器，7、第二高反镜，10、第一端口，11、第二端口，12、第三端口，13、第四端口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第二”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。此外，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

实施例一

参照图1-3所示，本实用新型一种单纤双向传输光环形器的实施例一，包括偏振分光组件、补偿片3、旋光组件以及反射镜组件。

优选的，所述偏振分光组件包括第一偏振分光器1以及与第一偏振分光器1平行的第二偏振分光器6，所述第一偏振分光器1的一端设有第一端口10，所述第一偏振分光器1的另一端设有第三端口12；所述第二偏振分光器6的一端设有第二端口11。

其中，所述第一偏振分光器1以及第二偏振分光器6均为偏光立方体分光器；所述第一偏振分光器1以及第二偏振分光器6使平行方向的光信号通过，使垂直方向的光信号反射。

优选的，所述补偿片3平行地设于第一偏振分光器1以及第二偏振分光器6之间。

其中，所述补偿片3为PMD(Polarization Mode Dispersion，即单模光纤中偏振模色散)补偿片3，用于补偿第一偏振分光器1或第二偏振分光器6分解出的偏振分量的光程差。

优选的，所述旋光组件平行地设于补偿片3以及第二偏振分光器6之间，通过旋光组件将经过的偏振分量旋转。

其中，所述旋光组件包括法拉第旋光器4以及与法拉第旋光器4平行的半波片5，所述法拉第旋光器4以及半波片5在高度方向高于补偿片3。

其中，所述法拉第旋光器4分别与补偿片3以及半波片5相连，通过所述法拉第旋光器4以及半波片5将平行方向的偏振分量旋转为垂直方向的偏振分量；所述法拉第旋光器4用于将从其通过的光信号的偏振分量旋转45°，所述半波片5用于将从其通过的光信号的偏振分量旋转45°；通过法拉第旋光器4以及半波片5将垂直方向的偏振分量的偏振态旋转90°，成为平行方向；或，通过法拉第旋光器4以及半波片5将平行方向的偏振分量的偏振态旋转90°，成为垂直方向。

其中，所述第一高反镜2、法拉第旋光器4以及半波片5在高度方向等高；所述第二高反镜7、法拉第旋光器4以及半波片5在高度方向等高。

优选的，所述反射镜组件包括设于第一偏振分光器1上的第一高反镜2以及设于第二偏振分光器6上的第二高反镜7，所述第一高反镜2设有第一反射面，所述第二高反镜7设有第二反射面，且所述第一反射面与第二反射面的延长线相交，通过第一高反镜2将经过的偏振分量向第一方向反射，通过第二高反镜7将经过的偏振分量向第二方向反射。

其中，所述第一反射面将光信号偏振分量反射至法拉第旋光器4或第一偏振分光器1；所述第二反射面将光信号偏振分量反射至半波片5或第二偏振分光器6。

其中，所述第一偏振分光器1、第一高反镜2、补偿片3、法拉第旋光器4、半波片5、第二高反镜7和第二偏振分光器6胶合在一起，形成一个组合体，其中胶合所用的粘接剂的折射率与粘接表面的折射率相匹配。

优选的，参考图2所示，本实施例的第一正向传光方案：

从第一端口10入射的光信号经过第一偏振分光器1，被分解为偏振方向互相垂直的第一偏振分量(即s光)和第二偏振分量(即p光)。平行方向的第一偏振分量经由补偿片3、法拉第旋光器4以及半波片5，通过补偿片3进行补偿光程差，通过法拉第旋光器4将第一偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过半波片5将第一偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，此时，平行方向的第一偏振分量的偏振态被旋转90°，成为垂直方向，由s光变为p光；然后第一偏振分量进入第二偏振分光器6从第二端口11出射；

垂直方向的第二偏振分量通过第一高反镜2的反射经由法拉第旋光器4以及半波片5，通过法拉第旋光器4将第二偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过半波片5将第二偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，此时，垂直方向的第二偏振分量的偏振态被旋转90°，成为平行方向，即第一偏振分量由p光变为s光；然后所述第二偏振分量通过第二高反镜7反射至第二偏振分光器6，也从第二端口11出射；

其中，在第一正向传光方案中，所述法拉第旋光器4的偏振分量旋转方向与半波片5的偏振分量旋转方向相同。

优选的，参考图3所示，本实施例的第一反向传光方案：

从第二端口11入射的光信号经过第二偏振分光器6，被分解为偏振方向互相垂直的第三偏振分量(即s光)和第四偏振分量(即p光)。

垂直方向的第三偏振分量通过第二高反镜7的反射经由半波片5以及法拉第旋光器4，通过半波片5将第三偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过法拉第旋光器4将第三偏振分量的偏振方向沿第二旋转方向旋转45°，此时第三偏振分量仍为s光；第三偏振分量通过第一高反镜2反射至第一偏振分光器1，从第三端口12出射；

平行方向的第四偏振分量经由半波片5、法拉第旋光器4以及补偿片3，通过半波片5将第四偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过法拉第旋光器4将第四偏振分量的偏振方向沿第二旋转方向旋转45°，通过补偿片3为第四偏振分量补偿光程差，此时第四偏振分量仍为p光；然后第四偏振分量进入第一偏振分光器1，也从第三端口12出射；

其中，在第一反向传光方案中，所述法拉第旋光器4的偏振分量旋转方向与半波片5的偏振分量旋转方向相反。

实施例二

参照图1，图4-5所示，本实用新型一种单纤双向传输光环形器的实施例二，所述实施例二与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述第二偏振分光器6的另一端设有第四端口13。

优选的，参考图4所示，本实施例的第二正向传光方案：

从第一端口10入射的光信号经过第一偏振分光器1，被分解为偏振方向互相垂直的第五偏振分量(即s光)和第六偏振分量(即p光)；平行方向的第五偏振分量经由补偿片3、法拉第旋光器4以及半波片5，通过补偿片3进行补偿光程差，通过法拉第旋光器4将第五偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过半波片5将第五偏振分量的偏振方向沿第二旋转方向旋转45°，此时第五偏振分量仍为s光；然后第五偏振分量进入第二偏振分光器6从第四端口13出射；

垂直方向的第六偏振分量通过第一高反镜2的反射，经由法拉第旋光器4以及半波片5，通过法拉第旋光器4将第六偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过半波片5将第六偏振分量的偏振方向沿第二旋转方向旋转45°，此时第六偏振分量仍为p光；第六偏振分量通过第二高反镜7反射至第二偏振分光器6，也从第四端口13出射；

其中，在第二正向传光方案中，所述法拉第旋光器4的偏振分量旋转方向与半波片5的偏振分量旋转方向相反。

优选的，参考图5所示，本实施例的第二反向传光方案：

从第四端口13入射的光信号经过第二偏振分光器6，被分解为偏振方向互相垂直的第七偏振分量(即p光)和第八偏振分量(即s光)；垂直方向的第七偏振分量通过第二高反镜7的反射，经由半波片5以及法拉第旋光器4，通过半波片5将第七偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过法拉第旋光器4将第七偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，此时，垂直方向的第七偏振分量的偏振态被旋转90°，成为平行方向，由p光变为s光；然后第七偏振分量通过第一高反镜2反射至第一偏振分光器1，从第三端口12出射；

平行方向的第八偏振分量经由半波片5、法拉第旋光器4以及补偿片3，通过半波片5将第八偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过法拉第旋光器4将第八偏振分量的偏振方向沿第一旋转方向旋转45°，通过补偿片3为第八偏振分量补偿光程差，此时，平行方向的第八偏振分量的偏振态被旋转90°，成为垂直方向，由s光变为p光；第八偏振分量进入第一偏振分光器1，也从第三端口12出射。

其中，在第二反向传光方案中，所述法拉第旋光器4的偏振分量旋转方向与半波片5的偏振分量旋转方向相同。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种单纤双向传输光环形器，通过设置的第一偏振分光器、第一高反镜、补偿片、法拉第旋光器、半波片、第二高反镜和第二偏振分光器结合，能够实现单纤双向传输，光路简单，所用元件数目少，结构简单紧凑，易于集成，可广泛应用于光收发模块。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，包括：

偏振分光组件，包括第一偏振分光器以及与第一偏振分光器平行的第二偏振分光器，所述第一偏振分光器的一端设有第一端口，所述第二偏振分光器的一端设有第二端口；

反射镜组件，包括设于第一偏振分光器上的第一高反镜以及设于第二偏振分光器上的第二高反镜，所述第一高反镜设有第一反射面，所述第二高反镜设有第二反射面，且所述第一反射面与第二反射面的延长线相交，通过第一高反镜将经过的光信号偏振分量向第一方向反射，通过第二高反镜将经过的光信号偏振分量向第二方向反射；

补偿片，平行地设于第一偏振分光器以及第二偏振分光器之间，通过补偿片补偿经过的偏振分量的光程差；

旋光组件，平行地设于补偿片以及第二偏振分光器之间，通过旋光组件将经过的偏振分量旋转。

2.根据权利要求1所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述旋光组件包括法拉第旋光器以及与法拉第旋光器平行的半波片，所述法拉第旋光器分别与补偿片以及半波片相连，通过所述法拉第旋光器以及半波片将平行方向的偏振分量旋转为垂直方向的偏振分量。

3.根据权利要求2所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述法拉第旋光器以及半波片在高度方向高于补偿片。

4.根据权利要求3所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述第一高反镜、法拉第旋光器以及半波片在高度方向等高；所述第一反射面将光信号偏振分量反射至法拉第旋光器或第一偏振分光器。

5.根据权利要求3所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述第二高反镜、法拉第旋光器以及半波片在高度方向等高；所述第二反射面将光信号偏振分量反射至半波片或第二偏振分光器。

6.根据权利要求2所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述第一偏振分光器分别与第一高反镜以及补偿片相连。

7.根据权利要求6所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述第二偏振分光器分别与第二高反镜以及半波片相连。

8.根据权利要求1所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述第一偏振分光器的另一端设有第三端口。

9.根据权利要求1所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述第二偏振分光器的另一端设有第四端口。

10.根据权利要求1所述的一种单纤双向传输光环形器，其特征在于，所述补偿片采用偏振模色散补偿片。

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