专利名称：反射式光循环器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学装置，特别是涉及一种具有多个光纤连接端口(optical ports)，而且这许多个光纤连接端口均位于同一侧的光学循环器。
光学循环器(optical circulators)是一种至少有三个光纤连接端口的光纤被动元件。其特性为由第一光纤连接端口进入的光会由循环器的第二光纤连接端口输出，但是由第二光纤连接端口输入的光只会由第三光纤连接端口输出。当端口的数量增加时，其道理相同，第i个光纤连接端口的输入光将由第i+1个光纤连接端口输出，由此可知光循环器的内部光路是不可逆的。
大部分已知光循环器的不同光纤连接端口并非在相同的轴向上，其中必须利用偏光分光棱镜(Polarizing beam splitter，PBS)，除了价格昂贵外也代表着体积颇大，如美国专利第5,878,176号。为了减少成品的体积，渐渐地设计方式趋向于将所有光纤连接端口的光路均设计于相同轴向上。其中有数种方法，如美国专利第5,921,422号中使用热膨胀芯(thermally expanded core；TEC)光纤的尝试，美国专利第5,973,823号与第6,049,427号均能够借由相同轴向上的光纤连接端口行进而有效地减小体积。为了成品价格以及组装的便利，美国专利第5,973,823号使用多层法拉第旋转晶体与双折射晶体光轴之间相对角度的关系，得以省略半波片(half-waveplate)的需求。或如美国专利第6,002,512号利用可锁定的(latchable)法拉第旋转晶体来减少半波片的数量。美国专利第5,921,039号以及第6,049,426号除了拥有光纤连接端口均位于相同轴向的好处之外，并且利用双心(two-core)的光纤准直器(fiber collimator)，使得三个光纤连接端口仅只需要两个光纤准直器，进而大幅地降低成本与体积。美国专利第6,014,244号，第6,014,475号以及第6,088,491号则于晶体之间置入单个或多个透镜加以改变光路行进方向。但是概括而言，以上所揭示的专利技术均有一个特性第i个光纤连接端口与第i+1个光纤连接端口分别位于光循环器的不同侧，因此光循环器的成品长度较长并且需要较多的晶体。而美国专利第6,097,869号与第6,111,695号均利用一个反射镜，得以使得所有的光纤连接端口位于同一边，但是美国专利第6,097,869号的光纤连接端口为烧结式热膨胀芯光纤所构成，每个光纤连接端口均需要一个额外的聚焦镜。而美国专利第6,111,695号共需要三个双折射晶体来完成循环功能，造成长度与成本过大。
本发明的主要目的在于降低光循环器所需的晶体数目以及循环器之长度，以达到体积微小化的效果。
本发明的另一目的在于提供一种所有的光纤连接端口均位于同一侧的光循环器。
本发明使用一种光学反射元件，所以自光纤连接端口进入的光束将会被反射而再次穿过所有分布于光学路径上的光学元件(即为各种光学晶体)折回至下一个光纤连接端口输出，借由这种设计将使所有的晶体可以重复被使用而达到减少所需的晶体数目以及光循环器之长度的目的。
本发明利用微小化光纤准直器作为循环器的输入/输出端口，除了能够减少晶体面积、缩短所需晶体长度外，并且具备极佳的扩充性。本发明利用非互补式反射体(non-reciprocal reflector)，因此光循环器的光纤连接端口均位于同一侧，并且可以完成循环功能并且同时解决如偏振相关损耗(Polarization dependent loss，PDL)、偏振模态色散(Polarization modedispersion，PMD)等光学规格的设计。
本发明利用适当的互补(reciprocal)-非互补(non-reciprocal)光学晶体的组合来产生特定的线性偏振方向，选择性地使光束产生偏移(walk-off)与否而满足光循环器内部光路不可逆的特性要求。
下面结合有关实施例以及附图，对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明所公开的光循环器的基本构造示意图；图2为光学反射元件的第一种实施例构造图；图3为光学反射元件的第二种实施例构造图；图4为光学反射元件的第三种实施例构造图；图5为光学反射元件的第四种实施例构造图；图6为本发明微小反射式光循环器的第一种实施例的光学架构图；图7A～7J为图6的晶体轴向的光路示意图；图8为本发明微小反射式光循环器的第二种实施例的光学架构图；图9A-9H为图8的晶体轴向的光路示意图；图10为本发明微小反射式光循环器的第三种实施例的光学架构图；图11A-11J为图10的第一种晶体架构的光束偏振方向示意图；图12A-12H为图10的第二种晶体架构的光束偏振方向示意图；图13为本发明微小反射式光循环器的第四种实施例的光学架构图；图14A-14J为图13的晶体架构的光束偏振方向示意图。
首先请参照图1，其为本发明所公开的反射式光循环器1，包含有至少三个光纤连接端口11，12，13(optical port)，它们均位于反射式光循环器的同一侧，在相对的另一侧则是一种光学的反射元件20，而在三个光纤连接端口11，12，13(以下分别简称为第1端口、第2端口、第3端口)与光学反射元件20之间则包含了数种具有不同的光学特性的光学晶体组合单元2(以下称简为晶体)。由于光学反射元件20的设计，自第1端口11进入的光束将在通过数种晶体2之后到达光学反射元件20，被光学反射元件20反射而再一次的反向通过数种晶体2，然后自第2端口12输出，同理自第2端口12进入的光束将会在被光学反射元件20反射之后自第3端口13输出，而这种光速自第i个光纤连接端口输入再从第i+1个光纤连接端口输出的现象，正是光循环器内部光路不可逆的光学特性。
已知的光循环器至少会使用一种双折射晶体造成偏移效应，借此将输入的光束分离成不同线性偏振方向与不同光路的线性偏振光束，然后配合适当的互补(reciprocal)-非互补(non-reciprocal)光学晶体的组合，使输入的光束依预定的光路行进，借此来满足光循环器内部光路不可逆的特性要求。对属于各向异性晶体的双折射晶体而言，依入射的光束偏振方向可分为非常光(extraordinary ray；E-ray)与寻常光(ordinary ray；O-ray)，其偏振方向为正交。对于线性偏振光而言，此两种光束的偏振方向相差为90度。寻常光会导守Snell’s定律，并且其波行进方向会与能量行进方向平行，但是对于非常光而言，其波行进方向通常与寻常光不平行，并且其能量传递方向会因晶体的光轴方向(即偏移的方向)而有所差异，此种现象称为偏移。由于偏移的效应，不同线性偏振方向的线性偏振光束彼此之间将会有长短不同的光程差，若不加以处理或补偿，则入射光束在离开光循环器之后将会有信号失真的问题。
所以本发明设计一种具有光程补偿功效的光学反射元件20来解决此一问题，当两道彼此具有光程差的线性偏振光束B1(Beam1)与B2(Beam2)，沿着不同的光路射入光学反射元件20然后被反射之后，便会因为光学反射元件20的偏振模态色散补偿功效而获得解决。本发明所设计的光学反射元件20基本上有两种实施态样，分别为第一种实施态样基本原则是利用两种不同折射率的光学元件组合出不同的光学路径，使得因为偏移的两道线性偏振光束在不同折射率的光路行进时的速度差，从而使得总光程相等，而具有偏振模态色散补偿的功能。第一种实施态样的光学反射元件20基本上是一种非互补偏振控制晶体21(见图2)，例如法拉第旋转晶体(Faraday rotator)或是四分之一波长晶片(quarter-wave plate)，在晶体21的光束入射面具有一层抗反射镀膜22(Anti-reflection coating，AR coating)，在另一面则为一反射面23，而这个反射面23可以是一层高反射镀膜(High-reflection coating，HR coating)或是高反射率的镜片。
如图2所示，我们在晶体21与反射面23之间还设置有一种高折射率的光学晶体24，而这个光学晶体24是位于前述二种不同线性偏振方向的线性偏振光束其中一者的光路，特别是位于其中光程较短者B2的光路，由于光学晶体24的加入，另一个光程相对较长的线性偏振光束B1在穿过晶体21之后将会通过一段充满空气(Air)的光路，然后抵达反射面23处而被反射回晶体21。由于高折射率的光学晶体24的折射率远大于空气的设计，光程较短的线性偏振光束B2在通过高折射率的光学晶体24时的速度，将会慢于另一线性偏振光束B1通过空气时的速度，而使得光程较长的线性偏振光束B1获得偏振模态色散的补偿。
再请参照图3，我们设计的另一种构造，是在晶体21的背面(相对于光束入射面的另一面)，分别形成一半的抗反射膜(AR)25，另一半则为高反射膜(HR)26，其中高反射膜26是位于光程较长的线性偏振光束B1的光路，抗反射膜25则是位于光程较短的线性偏振光束B2的光路，然后再于同面贴附高折射率的光学晶体24，最后于光学晶体24的另一面形成前述的反射面23，在这个实施例中，我们可以选用玻璃为光学晶体24的材料，加上反射面23就好像是一面镜子一般，在制作上将会较图2的构造更为容易。而基本上所谓的高折射率光学晶体24，是指相对于空气而言，折射率大于空气的折射率的光学晶体，如硅或是光学玻璃。
反射镜20的第二种实施态样是利用等效于两个45度反射镜的反射元件来完成。如图4所示的光学反射元件20是由一个非互补偏振控制晶体21与直角棱镜(right-angle prism)27所构成。而在图5的另一个例子之中，则是由一个非互补偏振控制晶体21与两个45度反射镜28a，28b所构成。因此、线性偏振光束B1在被直角菱镜27或是两个45度反射镜28a，28b反射之后，将会沿着线性偏振光束B2射入光学反射元件20的光路返回，同理线性偏振光束B2在被直角菱镜27或是两个45度反射镜28a，28b反射之后，将会沿着线性偏振光束B1射入光学反射元件20的光路返回，使得偏移的两道线性偏振光束B1，B2在往返的过程中行经完全相同的光学路径，而具有偏振模态色散补偿的功效。在图4与图5中，如果经由适当的光学设计，使得入射反射元件20的两线性偏振光束B1与线性偏振光束B2，其偏振态本来即为正交，则光学反射元件20并不需要非互补偏振控制晶体21。
由前述图2～图5还可以了解，由于非互补偏振控制晶体21的作用，射入光学反射元件20的线性偏振光束B1与B2，在通过非互补偏振控制晶体21时先偏振旋转45度，被反射离开光学反射元件20之后，再一次反向通过非互补偏振控制晶体21时再一次地偏振旋转45度，因此它们的线性偏振方向将如图中的符号所示，会旋转90度，也就是说非常光的线性偏振光束将会变成寻常光的线性偏振光束。
接着在下文的说明中，将以具有四个光纤连接端口的光循环器为例，说明本发明所公开的反射式光循环器的数种实施例的完整构造。第一种反射式光循环器1a的构造如图6所示，自光纤连接端口(31～34)开始沿着光轴的方向依序为一双折射晶体30，偏移方向为+X方向，作为偏振分离/合成器(polarization splitter/combiner)之用，其光路的一端分别与第1至第4个光纤连接端口31，32，33，34连接；
一非互补偏振晶体40，使线性偏振光束顺时针方向偏振旋转45度；第一组成对的双折射晶体50a，50b，其偏移方向互相垂直，作为第一组前向行进(forward，是为线性偏振光束射入反射式光循环器1a的方向)的位移器；第二组成对的双折射晶体60a，60b，其偏移方向互相垂直，作为第二组反向行进(backward，是为线性偏振光束射出反射式光循环器1a的方向)的位移器；以及非互补光学反射元件20。
所谓互补晶体是指假设有一道在z-方向行进的光束通过互补晶体并且来回一趟后，其偏振方向并不会有所改变，但是对于非互补晶体而言，其偏振方向的改变则有加成性。一般采用的互补型晶体为半波片(half-waveplate)而非互补型晶体例如法拉第旋转晶体(Faraday rotator)或是四分之一波长晶片(quarter-wave plate)。
图7A～7J所表示的是线性偏振光束在图6的反射式光循环器1a内部通过各种晶体的光束偏振方向，在图中我们以图形符号及其直径线段表示光束的偏振方向。首先，线性偏振光束711，721，731自第1至第3个光纤连接端口31，32，33沿着入射方向(Forward)射入(见图7A)，在通过双折射晶体30之后因偏移效应(偏移方向为+X方向)而被分离为非常光的偏振光束712a，722a，732a，以及寻常光的偏振光束712a，722a，732b(见图7B)；接着通过非互补偏振晶体40之后，全部绕着同一方向(顺时针方向)旋转45度成为线性偏振光束713a，723a，733a(与+X轴向夹-45度角)与713a，723b，733b(与+Y轴向夹-45度角)(见图7C)；再继续通过第一组成对的双折射晶体50a，50b，借由其偏移效应(偏移方向分别是与+X轴向夹-45度角以及与+Y轴向夹-45度角)分别沿着双折射晶体50a，50b的光轴朝向第2光纤连接端口32的方向偏移，而成为线性偏振光束714a，724a，734a以及714b，724b，734b(见图7D)；至于第二组成对的双折射晶体60a，60b，它们的偏移方向分别是与+Y轴向夹135度角以及与+Y轴向夹-135度角，所以线性偏振光束714a，724a，734a以及714b，724b，734b将直接通过第二组成对的双折射晶体60a，60b，成为线性偏振光束715a，725a，735a以及715b，725b，735b，因此在未改变任何偏振方向的情形下射入光学反射元件20(见图7E)。
线性偏振光束715a，725a，735a以及715b，725b，735b在被光学反射元件20反射而回成为线性偏振光束715a’，725a’，735a’以及715b’，725b’，735b’(见图7F)，而且这些线性偏振光束715a’，725a’，735a’以及715b’，725b’，735b’的偏振方向，将与射入光学反射元件20之前的线性偏振光束715a，725a，735a以及715b，725b，735b正交；接着通过第二组成对的双折射晶体60a，60b，借由其偏移效应而朝向第2光纤连接端口32的方向偏移，成为线性偏振光束714a’，724a’，734a’以及714b’，724b’，734b’(见图7G)；然后在未改变任何偏振方向的情形下通过第一组成对的双折射晶体50a，50b，成为线性偏振光束713a’，723a’，733a’与713b’，723b’，733b’(见图7H)；继续通过非互补偏振晶体40，而且顺得针方向旋转45度成为712a’，722a’，732a’以及712b’，722b’，732b’(见图7I)；最后再通过双折射晶体30而耦合成为线性偏振光束711’，721’，731’，并且分别自第2至第4个光纤连接端口32，33，34射出光循环器(见图7J)。
在图8中所公开的是为第二种微小反射式光循环器1b的构造，其包括有第一双折射晶体30，偏移方向为θ＝φ＝45°，作为偏振分离/合成器(polarization splitter/combiner)之用，其光路的一端分别与第1至第4个光纤连接端口31，32，33，34连接；
一组成对的非互补偏振晶体40a，40b，使线性偏振光束旋转45度，其偏振旋转方向彼此相反；第二双折射晶体30a，光轴方向(偏移方向)为θ＝45°、φ＝0°，作为位移器；以及一非互补光学反射元件20。
图9A～9H所表示的是线性偏振光束在图8的反射式光循环器1b内部通过各种晶体的光束偏振方向。首先、线性偏振光束811，821，831自第1至第3个光纤连接端口31，32，33沿着入射方向(Forward)射入(见图9A)。以第一个光纤连接端口31内的线性偏振光束811为例，在通过第一双折射晶体30之后因偏移效应分出偏振方向彼此正交的两道光束812a(非常光)，812b(寻常光)(见图9B)；然后分别通过成对的非互补偏振晶体40a，40b，其中晶体40a造成逆时针45°的旋转，晶体40b造成顺时针45°的旋转，此时两道偏振光束成为相同偏振方向的线性偏振光束813a，813b(见图9C)，并且对于第二双折射晶体30a而言均为寻常光，所以通过第二双折射晶体30a时并未产生偏移效应，成为线性偏振光束814a，814b(见图9D)；接着被光学反射元件20反射而回成为偏振方向相差90°的线性偏振光束814a’，814b’(见图9E)；然后通过第二双折射晶体30a产生+Y轴方向的偏移，成为线性偏振光束813a’，813b’(见图9F)；继续通过成对的非互补偏振晶体40a，40b，经由旋转成为偏振方向彼此正交的线性偏振光束812a’，812b’(见图9G)；最后通过第一双折射晶体30，而耦合成为线性偏振光束811’，821’，831’，并且分别自第2至第4个光纤连接端口32，33，34射出反射式光循环器1b(见图9H)。
在图10中所公开的是为第三种微小反射式光循环器1c的构造，其包括有第一双折射晶体30，作为偏振分离/合成器(polarizationsplitter/combiner)之用，其光路的一端分别与第1至第4个光纤连接端口31，32，33，34连接；一组偏振旋转控制晶体4；一组成对的第二双折射晶体90a，90b，其偏移的方向彼此相反，作为位移器之用，其中双折射晶体90a是为前向行进位移器(forwarddisplacer)，用以使前向行进的光束产生位移，偏移方向为+Y轴向，另一双折射晶体90b则为反向行进位移器(backward displacer)，用以使反向行进的光束产生位移，偏移方向为-Y轴向；以及一非互补光学反射元件20。
前述的偏振旋转控制晶体4的第一种实施例主要是由一第一偏振旋转控制晶体41，与一第二偏振旋转控制晶体42所构成(见图11A～11J)。其中第一偏振旋转控制晶体41，是为造成前向行进(forward，是为线性偏振光束射入光循环器的方向)时顺时针方向偏振旋转45°的互补晶体；第二偏振旋转控制晶体42，则是一种造成顺时针方向偏振旋转45°的非互补晶体。而配合此第一、第二偏振旋转控制晶体41，42的第一双折射晶体30，其偏移方向是为+X轴方向。其内部的光束偏振方向则如图11A～11J所表示，其中所标示的符号意义均与前述各图相同，请参考阅读。
至于前述偏振旋转控制晶体4的另一种实施例则是一种顺时针方向偏振旋转45°的非互补晶体，而在图10中与其搭配的第一双折射晶体30，其偏移方向是与+X轴向夹-45度角。其内部的光束偏振方向则如图12A～12H所表示，其中所标示的符号意义均与前述各图相同，请参考阅读。
在图13中所公开的是为第三种微小反射式光循环器1d的构造，其包括有
第一双折射晶体30，作为偏振分离/合成器(polarizationsplitter/combiner)之用，其光路的一端分别与第1至第4个光纤连接端口31，32，33，34连接；一组偏振旋转控制晶体4；一个第二双折射晶体90，其偏移的方向与第一双折射晶体30垂直，作为位移器之用；以及一非互补光学反射元件20。
前述的偏振旋转控制晶体4的一种实施例主要是由一第一偏振旋转控制晶体41，与一组第二偏振旋转控制晶体42所构成(见图14A～14J)。其中第一偏振旋转控制晶体41，是为造成光束在前向行进(forward，是为线性偏振光束射入光循环器的方向)时顺时针方向偏振旋转45°的互补晶体；一组第二偏振旋转控制晶体42，则是一种上下分别造成逆-顺时针方向偏振旋转45°的非互补晶体对。而配合此第一、第二偏振旋转控制晶体41，42的第一双折射晶体30，其偏移方向是为+X轴方向。其内部的光束偏振方向则如图14A～14J所表示，其中所标示的符号意义均与前述各图相同，请参考阅读。
本发明使用一种非互补式光学反射元件，使光循环器的晶体可以重复使用，而具有降低光循环器的晶体数目、长度、体积以及成本的功效。
所有的光纤连接端口均位于光循环器的同一侧，使用方便而且具有极佳的扩充性。
本发明利用双折射晶体光轴的适当设计，可以利用相同的法拉第晶体，翻转180度，即可产生相反的偏振旋转方向，而成为门闩对(latchedpair)，也能够仅只利用单一法拉第晶体即可完成对偏振态的控制，除了能够将价格昂贵的半波片(half-waveplate)全然省略之外，并且能够将物料的角度误差降低至最低。
权利要求
1.一种反射式光循环器，包括有至少一个第一、第二与第三光纤连接端口，分别位于反射式光循环器的同一侧边；一非互补式光学反射元件，位于反射式光循环器的另一侧边，用以反射来自该第一与第二光纤连接端口射入的线性偏振光束；以及一光学晶体组合单元，介于该第一、第二与第三光纤连接端口，与该非互补式光学反射元件之间，用以将来自该第一与第二光纤连接端口射入的光束分离为二道不同光路且彼此具有光程差的线性偏振光束，再将该二道线性偏振光束引导至该非互补式光学反射元件，并且将该非互补式光学反射元件反射而回的该二道线性偏振光束重新耦合，然后引导至下一个光纤连接端口射出反射式光循环器。
2.如权利要求1所述的反射式光循环器，其中该非互补式光学反射元件包括有一非互补偏振控制晶体；一抗反射镀膜，位于该非互补偏振控制晶体的光束入射面；一反射面，位于该非互补偏振控制晶体的另一面；以及一高折射率的光学晶体，其折射率大于空气的折射率，介于该非互补偏振控制晶体与该反射面之间，并且位于其中光程较短的线性偏振光束的光路。
3.如权利要求2所述的反射式光循环器，其中该反射面是为一层高反射镀膜。
4.如权利要求2所述的反射式光循环器，其中该反射面是为一高反射率的镜片。
5.如权利要求2所述的反射式光循环器，其中该高折射率的光学晶体是选自于折射率大于1的硅、光学玻璃所构成的族群。
6.如申请专利范围1所述的反射式光循环器，其中该非互补式光学反射元件包括有一非互补偏振控制晶体；一抗反射镀膜，位于该非互补偏振控制晶体相对于光束入射面的背面，且位于其中光程较短的该线性偏振光束的光路；一高反射镀膜，位于该非互补偏振控制晶体相对于光束入射面的背面，且位于其中光程较长的该线性偏振光束的光路；一高折射率的光学晶体，其折射率大于空气，是贴附于该抗反射镀膜与该高反射镀膜；以及一反射面，位于该高折射率的光学晶体的另一面。
7.如权利要求6所述的反射式光循环器，其中该高折射率的光学晶体是为玻璃。
8.如权利要求6所述的反射式光循环器，其中该反射面是为一层高反射镀膜。
9.如权利要求6所述的反射式光循环器，其中该反射面是为一高反射率的镜片。
10.如权利要求1所述的反射式光循环器，其中该非互补式光学反射元件包括有一非互补偏振控制晶体；以及一位于该非互补偏振控制晶体的背面的直角棱镜。
11.如权利要求1所述的反射式光循环器，其中该非互补式光学反射元件包括有一非互补偏振控制晶体；以及两个45度反射镜，分别位于该二道线性偏振光束的光路。
12.如权利要求1所述的反射式光循环器，其中该光学晶体组合单元，包括有一双折射晶体，偏移方向为X方向，其光路的一端分别连接于该第一、第二与第三光纤连接端口，作为偏振分离/合成器之用。一非互补偏振晶体，使该线性偏振光束顺时针方向偏振旋转45度；第一组成对的双折射晶体，其偏移方向互相垂直，作为第一组前向行进的位移器；以及第二组成对的双折射晶体，其偏移方向互相垂直，作为第二组反向行进的位移器。
13.如权利要求12所述的反射式光循环器，其中该非互补偏振晶体是为法拉第旋转晶体。
14.如权利要求12所述的反射式光循环器，其中该非互补偏振晶体是为四分之一波长晶片。
15.如权利要求1所述的反射式光循环器，其中该光学晶体组合单元，包括有一第一双折射晶体，光轴方向为θ＝φ＝45°，偏移方向与Y轴夹45度角，其光路的一端分别连接于该第一、第二与第三光纤连接端口，作为偏振分离/合成器之用；一组成对的非互补偏振晶体，使线性偏振光束旋转45度，其偏振旋转方向彼此相反；以及一第二双折射晶体，光轴方向为θ＝45°、φ＝0°，偏移方向为Y轴向，作为位移器。
16.如权利要求15所述的反射式光循环器，其中该非互补偏振晶体是为法拉第旋转晶体。
17.如权利要求15所述的反射式光循环器，其中该非互补偏振晶体是为四分之一波长晶片。
18.如权利要求1所述的反射式光循环器，其中该光学晶体组合单元，包括有第一双折射晶体，其光路的一端分别连接于该第一、第二与第三光纤连接端口，作为偏振分离/合成器之用；一组偏振旋转控制晶体；以及一组成对的第二双折射晶体，其偏移的方向彼此相反，作为位移器之用，其中一者是为前向行进位移器，另一者则为反向行进位移器。
19.如权利要求18所述的反射式光循环器，其中该第一双折射晶体的偏移方向是为X轴方向，该组偏振旋转控制晶体包含有一第一偏振旋转控制晶体，与一第二偏振旋转控制晶体，该第一偏振旋转控制晶体，是为造成光束前向行进时顺时针方向偏振旋转45°的互补晶体；该第二偏旋转控制晶体，则是造成光束顺时针方向偏振旋转45°的非互补晶体。
20.如权利要求18所述的反射式光循环器，其中该第一双折射晶体的偏移方向是与+X轴向夹-45度角，该组偏振旋转控制晶体是为一种顺时针方向偏振旋转45°的非互补晶体。
21.如权利要求1所述的反射式光循环器，其中该光学晶体组合单元，包括有第一双折射晶体，其光路的一端分别连接于该第一、第二与第三光纤连接端口，作为偏振分离/合成器之用；一组偏振旋转控制晶体；一第二双折射晶体，其偏移与偏振分离/合成器垂直，作为位移器之用。
22.如权利要求21所述的反射式光循环器，其中该第一双折射晶体的walk-off方向是为X轴方向，该组偏振旋转控制晶体包含有一第一偏振旋转控制晶体，与一组第二偏振旋转控制晶体，该第一偏振旋转控制晶体，是为造成光束前向行进时顺时针方向偏振旋转45°的互补晶体；而该第二偏振旋转控制晶体，则是上下造成光束逆-顺时针方向偏振旋转45°的非互补晶体。
全文摘要
一种反射式光循环器,其光循环器使用一种光学反射元件,将来自于光纤连接端口的入射光速反射,使得反射而回的光束再次穿过所有分布于光学路径上的光学元件,并搭配适当的互补－非互补光学晶体的组合来产生特定的线性偏振方向,而将反射而回的光束引导至下一个光纤连接端口,具有重复使用晶体,降低晶体数目与光循环器之长度的功效,另一方面可以让所有的光纤连接端口均设置于光循环器的同一边,而达到微小化与使用容易的效果。
文档编号G02B6/27GK1371006SQ0110414
公开日2002年9月25日 申请日期2001年2月22日 优先权日2001年2月22日
发明者黄承彬, 周维仁 申请人:财团法人工业技术研究院