专利名称：一种用于多波长信号传输的光发射器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别是涉及到一种用于多波长信号传输技术的光发射器件。
背景技术：
伴随着高清视频，3G、LTE等通信技术的应用和互联网的普及带来的信息爆炸式增长，通信网络面临着越来越大的带宽增长压力。传统的IOG传输技术已不足以满足今天的带宽需求，发展40G/100G传输技术已成为必然。但从传统的IOG网络向40G/100G的升级过程中面临诸多挑战。其中，最重要的是开发低成本和紧凑型的40G/100G光学器件。
目前公认的40G/100G光发射器件是将4个波长的10G/25G的信号集成到一起。但是现有的方案有诸多的缺点。图I是现有技术中的一种光发射器件的结构示意图。在上述现有技术方案中，四个波长的光通过AWG (阵列波导光栅)集成到单模光纤中。该方案具有设计简单，结构紧凑的优点。但AWG十分昂贵，其插入损耗较大。基于AWG方案的另一缺点是很难使用低成本的TO激光器由于波导间距的限制。因此须要开发完全不同于传统TOSA的封装技术。图2是现有技术中的另一种光发射器件的结构示意图。其是借用传统的光学方法用三个光学膜片(一般膜片以45度放置)将四个波长的光组合到一根光纤中。传统的激光器TO可直接用于该方案中。但由于相邻的两个波长间距很小，该方案对膜片的要求极高。同时不同波长的光将会有不同的传输距离。因此一般要求将从激光器发出的光首先准直以降低对膜片的要求和达到相同的耦合效率。而且该方案的体积较大，很难用于小型化的光学模块。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种新的结构形式的光发射器件应用于多波长高速率光传输技术中。本发明的光发射器件将能够提高激光器的放置的自由度和灵活性，以实现光发射器件的低成本小型化封装。为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下
一种用于多波长信号传输的光发射器件，其特征在于，该光发射器件包括有一个偏振合束器、一个滤波片和一个四分之一波片以及多个激光器，每个激光器均发出波长不同的激光光束；至少一个激光光束经过所述偏振合束器的透射或反射后至四分之一波片和滤波片，由四分之一波片透射和滤波片反射，经反射后的激光光束再透射过所述的四分之一波片而使其偏振态旋转90度；至少一个激光光束分别透射过所述的滤波片和四分之一波片而使其偏振态旋转90度,所述的两个偏振态旋转90度的激光光束形成一道新光束入射至所述的偏振合束器；该新光束与其他入射至所述偏振合束器的其余激光光束组合成一道包含多个波长的激光光束耦合至同一光纤中。在本发明用于多波长信号传输的光发射器件中，作为一种三通道的实现方式，所述的光电发射器件中包括有三个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，三个激光器发出的波长为λ I、λ 2和λ 3的三道激光光束的偏振方向相同,所述的小角度滤波片透射波长λ 2的激光光束，反射波长λ 3的激光光束，波长为λ I和λ 3的两道激光光束由所述偏振合束器横向两侧相对入射，波长为λ 2激光光束由所述偏振合束器纵向一侧入射，波长为λ 2的激光光束所在的在偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；波长为λ 2的激光光束依次透过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度，波长为λ 3的激光光束经反射后方向旋转90度出射，经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后波长为λ3的激光光束再透射过第一个四分之一波片而亦使其偏振态旋转90度，偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ 2激光光束形成一道包含波长λ 2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，该 新光束与入射至所述偏振合束器的波长为λ I的激光光束组合成一道包含波长λ I、λ 2和λ 3的激光光束率禹合至同一光纤中。在本发明用于多波长信号传输的光发射器件中，作为另一种三通道的实现方式，所述的光电发射器件中包括有三个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，三个激光器发出的波长分为λ I、λ 2和λ 3的偏振方向相同,所述的小角度滤波片透射波长为λ 3的激光光束，反射波长为λ I的激光光束；波长为λ I和λ 3的两道激光光束由所述偏振合束器的横向两侧相对入射，波长为λ 2激光光束由所述偏振合束器的纵向一侧入射；在偏振合束器的波长为λ 3的激光光束横向入射一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；入射至偏振合束器波长为λ I的激光光束经透射后直向出射，经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后波长为λ I的激光光束再透射过第一个四分之一波片而使其偏振态旋转90度；波长为入3的激光光束透过所述的第二个四分之一波片，小角度滤波片和第一个四分之一波片而亦使偏振态旋转90度，偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ I激光光束形成一道包含波长λ I和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束与入射至所述偏振合束器的波长为λ 2激光光束组合成一道包含波长λ I、λ 2和λ 3的激光光束耦合至同一光纤中。在本发明用于多波长信号传输的光发射器件中，作为一种四通道的实现方式，该光发射器件中包括有四个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，四个激光器分别发出的激光光束波长分别为λ I、λ 2、λ 3和λ 4且偏振方向相同,所述的小角度滤波片透射波长λ 2的激光光束，反射波长λ 3的激光光束；波长为λ I的激光光束和λ 4的激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的组合光束，波长为λ2激光光束由所述偏振合束器纵向一侧入射,波长为λ2的激光光束所在的偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；波长为λ 2的激光光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度,波长为λ 3的激光光束经偏振合束器反射后方向旋转90度出射，经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后波长为λ 3的激光光束再透射过第一个四分之一波片而亦使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ 2激光光束形成一道包含波长λ 2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束与入射至所述偏振合束器的包含波长λ I和λ4的组合光束经偏振合束器合成为一道包含波长λ I、λ 2、λ 3和λ 4的激光光束稱合至同一光纤中。在本发明用于多波长信号传输的光发射器件中，作为另一种四通道的实现方式，该光发射器件中包括有四个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，四个激光器分别发出的激光光束波长分别为λ1、λ2、λ3和λ 4且偏振方向相同，所述的小角度滤波片透射波长λ 3的激光光束，反射波长λ I和λ 4的激光光束；波长为λ I的激光光束和λ 4的激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的组合光束，波长为λ 2激光光束由所述偏振合束器纵向一侧入射,波长为λ 3的激光光束所在的偏振合束器横向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；波长为λ 3的激光光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度,波长为λ I和λ 4的组合光束透过偏振合束器经 第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后波长为λ I和λ 4的组合光束再透射过第一个四分之一波片而亦使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ I和λ 4的组合光束形成一道包含波长λ 1，λ 3和λ 4的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束经偏振合束器反射与经所述偏振合束器透射的波长为λ 2的光束合成为一道包含波长λ1、λ2、λ3和λ4的激光光束稱合至同一光纤中。在本发明用于多波长信号传输的光发射器件中，作为一种五通道的实现方式，该光发射器件包括有五个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，五个激光器发出的激光光束波长分别是λ I、λ 2、λ 3、λ4和λ 5,所述的小角度滤波片透射波长λ 2和λ 5的激光光束，反射波长λ 3的激光光束，波长为λ I激光光束和λ 4激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的第一组合光束，该第一组合光束的偏振方向与波长为λ3横向激光光束的偏振方向相同,波长为λ2激光光束和λ5激光光束通过另一个45度滤波片形成包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束,该第二组合光束的偏振方向与波长为λ3横向激光光束的偏振方向相同,波长为λ2的激光光束所在的在偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度,波长为λ 3的激光光束经偏振合束器反射后方向旋转90度出射,经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射,反射后波长为λ 3的激光光束再透射过第一个四分之一波片而使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束形成一道包含波长λ 2、λ 3和λ 5的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束与入射至所述偏振合束器的包含波长λ I和λ 4的组合光束经偏振合束器合成为一道包含波长λ I、λ 2、λ 3、λ 4和λ 5的激光光束耦合至同一光纤中。在本发明用于多波长信号传输的光发射器件中，作为一种六通道的实现方式，该光发射器件包括有六个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，六个激光器发出的激光光束波长分别是λ I、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6,所述的小角度滤波片透射波长λ 2和λ 5的激光光束，反射波长λ 3和λ 6的激光光束；波长为λ I激光光束和λ 4激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的第一组合光束，波长为λ 2激光光束和λ 5激光光束通过另一个45度滤波片形成包含波长为λ2和λ5的第二组合光束，波长为λ 3激光光束和λ 6激光光束通过第三个45度滤波片形成包含波长为λ 3和λ 6的第三组合光束,所述第一组合光束、第二组合光束和第三组合光束的偏振方向相同；波长为λ 2和λ 5的激光光束所在的在偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度，包含波长为λ 3和λ 6的第三组合光束经反射后方向旋转90度出射，经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后第三组合光束再透射过第一个四分之一波片而使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的第三组合光束和偏振态旋转90度的第二组合光束形成一道包含波长λ 2、λ 3、λ 5和λ 6的新光束入射至所述的偏振合束器,该新光束与入射至所述偏振合束器的包含波长λ I和λ4的第一组合光束经偏振合束器合成为一道包含波长λ I、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6的激光光束I禹合至同一光纤中。 基于上述技术方案，本发明的用于多波长高速率光传输的光发射器件与现有技术相比具有如下技术优点
I.基于45度滤波片的传统方案需将相邻的两个波长组合到一路光路中。由于相邻两波长间距很小，因此45度的膜片制作难度极高。本发明通过调整激光光束的偏振方向利用一个偏振合束器(PBC)将不同波长的光束组合成一束耦合到同一光纤中。对于三个波长的器件，只要一个偏振合束器无需45度膜片即可实现。对于四个波长的光发射器件，只需加上一个45度的膜片先将最短和最长的两个波长组合成一个新光束，再利用偏振合束器将另两个不同波长的光束一起耦合到同一光纤中。对于更多波长的光发射器件，只需加上另外的45度膜片。因为波长间距的增大，本方案对45度光学膜片的要求显著降低。2.在传统的级联式的设计中，4个波长的光反射器件需要至少3个45度滤波片，不同波长的光有完全不同的光程，尤其第一个和最后一个激光器的光程相差甚大。因此用单透镜实现激光器到光纤的耦合是非常困难的。而且单透镜的光束是非准直光，对波长间距很小的两路非准直光用45度滤波片实现合束几乎是不可能的，传统的级联式的设计需要用两个准直透镜来实现激光束到光纤的耦合。本发明由于将4个或多个波长的光分开合束，因此每个波长的光的光程几乎相同，完全可以用单透镜实现激光器到光纤的耦合。3.本发明的光发射器件利用波长和偏振分开合束可以提高激光器的放置的自由度和灵活性，以实现光学器件的低成本小型化封装。
图I是现有技术中一种光发射器件的结构形式示意图。图2是现有技术中另一种光发射器件的结构形式示意图。图3是本发明用于多波长信号传输的光发射器件中实施例I的结构形式示意图。图4是本发明用于多波长信号传输的光发射器件中实施例2的结构形式示意图。图5是本发明用于多波长信号传输的光发射器件中实施例3的结构形式示意图。图6是本发明用于多波长信号传输的光发射器件中实施例4的结构形式示意图。图7是本发明用于多波长信号传输的光发射器件中实施例5的结构形式示意图。
图8是本发明用于多波长信号传输的光发射器件中实施例6的结构形式示意图。
具体实施例方式下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明用于多波长信号传输的光发射器件做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解其结构类型和工作原理，但不能以此来限制本发明的保护范围。本发明是将多个不同波长的低速率传输信号集合在一起形成一个多波长高速率信号进行传输。具体是利用多个激光器产生不同波长的激光信号以及半导体激光器具有单一偏振态的特点，通过对不同波长的激光信号的偏振方向和传输方向利用四分之一波片和滤光片进行调整，然后利用 偏振合束器组合成一个更大的光束耦合至同一根光纤中来进行信号传输。实施例I
如图3所示，三个激光器分别发出的3种不同波长的激光光束，其对应的波长分别为λ I、λ 2和λ 3。在本发明的方案中，由置于偏振合束器I横向两侧的两个激光器相对地向偏振合束器发出波长为λ I和λ 3的两个激光光束,且波长为λ I和λ 3的两个激光光束具有相同的偏振方向。而波长为λ2的激光光束置于偏振合束器I的垂直方向上,其偏振方向与波长为λ I和λ3的两个激光光束的偏振方向相同。在发出波长为λ2激光光束的激光器和偏振合束器I之间放置有第一个四分之一波片2、小角度滤波片3和第二个四分之一波片4。该小角度滤波片3反射波长为λ 3的激光光束,透过波长为λ 2的激光光束。在大多数情况下，该滤波片的入射角可为O度。如果系统对反射光很极高的要求且不带隔离器的情况下，可以采用一般小于10度的入射角以减低由小角度滤波片3引起的反射。波长为λ I和λ 3的两个入射激光光束被偏振合束器I反射至相对的两个垂直方向上，其中波长为λ 3的激光光束将会首先经过四分之一波片2入射至小角度滤波片3，在被小角度滤波片3反射后再一次经过四分之一波片2。两次经过四分之一波片2的波长为λ 3的激光光束相对最初的偏振方向其偏振方向被旋转90度。而波长为λ 2的入射激光光束经第二个四分之一波片4、小角度滤波片3透射后通过第一个四分之一波片2。该激光光束经过两个四分之一波片后同样偏振方向会被旋转90度,这样波长为λ 2的光束和波长为λ 3的激光光束将组成一个具有相同的相对波长为λ I的光束偏振方向旋转了 90度的偏振方向的纵向光束λ2、3。具有90度正交偏振的新光束λ2、3和波长为λ I的光束经过一个偏振合束器I (PBC)将会结合到一起以耦合到同一光纤中。本实施例中，纵向光束λ 2、3包括有自滤波片透射的波长为λ 2的激光光束和自滤波片反射的波长为λ 3的激光光束。当然基于不同的滤波片设计，波长λ 2和波长λ 3的两个激光光束可以互换，即纵向光束λ 2>3也可由自滤波片透射的波长为λ 3的激光光束和自滤波片反射的波长为λ 2的激光光束组成。同理,波长λ I和波长λ 3的两个光束也可以互换，只需保证滤波片反射波长为λ I的激光光束，透射波长为λ 2的激光光束即可。不同波长激光器的互换同样可应用于以下的实施例中。实施例2
在实施例I中，偏振合束器首先反射横向光束λ I和λ 3。基于不同激光器偏振方向的放置，偏振合束器也可首先透射波长为λ I的激光光束和波长为λ 3的激光光束，如图4所不。在该实施例中，波长为λ 1，λ 2和λ 3的两个激光光束具有相同的偏振方向,但相对实施例I旋转了 90度。在发出波长为λ 3的激光光束的激光器和偏振合束器I之间放置有第一个四分之一波片2、小角度滤波片3和第二个四分之一波片4。该小角度滤波片3反射波长为λ I的激光光束,透过波长为λ 3的激光光束。经偏振合束器I透射的波长为入I的激光光束将会首先经过第一个四分之一波片2入射至小角度滤波片3，在被小角度滤波片3反射后再一次经过四分之一波片2。两次经过四分之一波片2的波长为λ I的激光光束相对最初的偏振方向其偏振方向被旋转90度。而波长为λ 3的入射激光光束经第二个四分之一波片4和小角度滤波片3透射后通过第一个四分之一波片2。该激光光束经过两个四分之一波片后同样会被旋转90度。这样波长为λ I的光束和波长为λ 3的激光光束将组成一个具有相同的相对波长为λ 2的光束偏振方向旋转了 90度的偏振方向的横向光束λ 1、3。具有90度正交偏振的新光束λ 1、3和波长为λ 2的光束经过一个偏振合束器I(PBC)将会结合到一起以耦合到同一光纤中。
实施例3
在实际应用中，将4个不同波长的10G/25G的信号集成到一起以形成40G/100G信号来
用于信息传输应用最为广泛。如图5所示，四个激光器分别发出的4种不同波长的激光光束，其波长分别为λ I、λ 2、λ 3和λ 4。本发明的方案中先将偏振方向相同的波长为λ I和λ 4的两个激光光束经过一个45度滤波片5组合成一个组合光束λ 1、4以代替以上实施例I设计中的单一波长λ I的光束。波长为λ 3的激光光束经偏振合束器I反射后通过四分之一波片2并经小角度滤波片3反射后再次经过四分之一波片2，然后其与经过四分之一波片4、滤波片3、四分之一波片2透射的波长为λ 2的激光光束组合成另一新光束。该新光束透过偏振合束器I和经偏振合束器I反射的λ 1、4光束结合在一起以稱合至同一光纤中。以现有的LR4 40G TOSA为例，其所用的四个CWDM波长分别为1270nm、1290nm、1310nm和1330nm。本方案将1270nm和1330nm两个波长首先组合起来。这样每组波长间距60nm,而不是传统方案的20nm。最终相邻波长的光将由偏振合束器组合成一路光束并率禹合到同一光纤中。这种设计思路将极大简化45度膜片的制作。实施例4
如图6所示，四个激光器分别发出的4种不同波长的激光光束，其波长分别为λ I、λ 2、λ 3和λ 4。本实施例中先将波长为λ I和λ 4的两个激光光束经过一个45度滤波片5组合成一个组合光束λ 1、4以代替以上实施例2中的单一波长λ I的激光光束。波长λ 3的偏振方向与组合光束λ 1、4的偏振方向相同,波长λ 2的激光光束偏振方向也与其他波长的入射光偏振方向相同。在该实施例中，小角度滤波片3反射波长为λ I和λ 4的激光光束，透过波长为λ 3的激光光束。波长为λ I的激光光束经偏振合束器I透射后通过四分之一波片2并经滤波片3反射和经四分之一波片4、滤波片3、四分之一波片2透射的波长为λ 3的激光光束组合成包含波长λ I和λ 3的组合光束λ 1，3。该组合光束经偏振合束器I反射和经偏振合束器I透射的λ 2光束结合在一起以稱合至同一光纤中。实施例5
如图7所示，五个激光器分别发出的5种不同波长的光束，其波长分别为λ I、λ 2、λ 3，λ 4和λ 5,其中，入1<入2<入3<入4< λ 5。本发明的方案中先将偏振方向相同的波长为λ I和λ 4的两个光束经过一个45度滤波片5组合成一个组合光束λ 1、4以代替以上设计中的单一波长λ I的光束。同时将偏振方向相同的波长为λ2和λ5的两个激光光束经过一个45度滤波片6组合成第二个组合光束λ 2、5以代替以上设计中的单一波长入2的光束。本实施例中波长λ 3的偏振方向与组合光束λ 1、4的偏振方向相同,波长λ 2和入5的光束偏振方向也与其他波长的入射光偏振方向相同。在该实施例中，小角度滤波片3反射波长为λ 3的激光光束，透射波长为λ 2和λ 5的激光光束。波长为λ 3的光束经偏振合束器I反射后通过四分之一波片2并经小角度滤波片3反射和经四分之一波片4、滤波片3、四分之一波片2透射的第二个组合光束λ 2, 5组合成另一组合光束λ 2, 3, 5。该组合光束透过偏振合束器和经偏振合束器反射的λ 1、4光束结合在一起以稱合至同一光纤中。 实施例6
以与实施例5同样的方法,如图8所不,加上第三个45度滤波片7可以将偏振方向相同的波长为λ 3和λ 6的两个光束经过第三个45度滤波片7组合成第三个组合光束入3、6以代替以上设计中的单一波长λ 3的激光光束可将6个不同波长的光束结合在一起以耦合至同一光纤中。在该实施例中，小角度滤波片3反射波长为λ 3和λ 6的激光光束，透过波长为λ 2和λ 5的激光光束。与实施例5和6相似，在实施例4的基础上加上第二个或第三个45度滤波片并采用合适的小角度滤波片3同样可以实现5波长或6波长的多波长光发射器件。本发明由于将多个波长的光分开合束，每个波长激光光束的光程几乎相同，完全可以用单透镜实现激光器到光纤的耦合。另外，分开合束可以提高多个激光器的放置的自由度和灵活性，以实现小型化的封装。
权利要求
1.一种用于多波长信号传输的光发射器件，其特征在于，该光发射器件包括有一个偏振合束器、一个夹心光学元件以及多个激光器，所述的夹心光学元件由滤波片和位于滤波片两侧的两个四分之一波片组成，每个所述的激光器均发出波长不同的激光光束；至少一个激光光束经过所述偏振合束器的透射或反射后至所述的夹心光学元件，由四分之一波片透射和滤波片反射，经反射后的激光光束再透射过所述的四分之一波片而使其偏振态旋转90度；至少一个激光光束分别透射过所述的夹心光学元件中的滤波片和两个四分之一波片而使其偏振态旋转90度，两个偏振态旋转90度的激光光束形成一道新光束入射至所述的偏振合束器；该新光束与其他入射至所述偏振合束器的其余激光光束组合成一道包含多个波长的激光光束耦合至同一光纤中。
2.根据权利要求I所述的一种用于多波长信号传输的光发射器件，其特征在于，该光发射器件中包括有三个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片组成的夹心光学元件，三个激光器发出的波长为λ I、λ 2和λ 3的三道激光光束的偏振方向相同，所述的小角度滤波片透射波长为λ 2的激光光束，反射波长为λ 3的激光光束，波长为λ I和波长为λ3的两道激光光束由所述偏振合束器横向两侧相对入射，波长为λ 2激光光束由所述偏振合束器纵向一侧入射，波长为λ 2的激光光束所在的偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片以形成夹心光学元件；波长为λ 2的激光光束依次透过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度,波长为λ 3的激光光束经偏振合束器中的偏振反射面反射后方向旋转90度出射,经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射,反射后波长为λ 3的激光光束再透射过第一个四分之一波片而亦使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ 2激光光束形成一道包含波长λ2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束与入射至所述偏振合束器的波长为λ I的激光光束组合成一道包含波长λ I、λ 2和λ 3的激光光束。
3.根据权利要求I所述的一种用于多波长信号传输的光发射器件，其特征在于，所述的光电发射器件中包括有三个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片组成的夹心光学元件，三个激光器发出的波长分为λ I、λ2和λ3的激光偏振方向相同，所述的小角度滤波片透射波长λ 3的激光光束，反射波长λ I的激光光束；波长为λ I和λ3的两道激光光束由所述偏振合束器的横向两侧相对入射,波长为λ 2激光光束由所述偏振合束器的纵向一侧入射；在偏振合束器的波长为λ 3的激光光束横向入射一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；入射至偏振合束器波长为λ I的激光光束经透射后直向出射，经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后波长为λ I的激光光束再透射过第一个四分之一波片而使其偏振态旋转90度；波长为λ 3的激光光束依次透过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而亦使偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ I激光光束形成一道包含波长λ I和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器,该新光束与入射至所述偏振合束器的波长为λ 2激光光束组合成一道包含波长λ I、λ 2和λ 3的激光光束稱合至同一光纤中。
4.根据权利要求2所述的一种用于多波长信号传输的光发射器件,其特征在于,该光发射器件中包括有四个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，四个激光器分别发出的激光光束波长分别为λ I、λ 2、λ 3和λ 4且偏振方向相同,所述的小角度滤波片透射波长λ 2的激光光束，反射波长λ 3的激光光束；波长为λ I的激光光束和λ 4的激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的组合光束,波长为λ 2激光光束由所述偏振合束器纵向一侧入射，波长为λ2的激光光束所在的偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；波长为λ 2的激光光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度,波长为λ 3的激光光束经偏振合束器反射后方向旋转90度出射，经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后波长为λ 3的激光光束再透射过第一个四分之一波片而亦使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ 2的激光光束形成一道包含波长λ 2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束与入射至所述偏振合束器的包含波长λ I和λ 4的组合光束经偏振合束器合成为一道包含波长λ I、λ 2、λ 3和λ 4的激光光束I禹合至同一光纤中。
5.根据权利要求3所述的一种用于多波长信号传输的光发射器件,其特征在于,该光发射器件中包括有四个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，四个激光器分别发出的激光光束波长分别为λ I、λ 2、λ 3和λ 4且偏振方向相同,所述的小角度滤波片透射波长λ 3的激光光束，反射波长λ I和λ 4的激光光束；波长为λ I的激光光束和λ 4的激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的组合光束，波长为λ2激光光束由所述偏振合束器纵向一侧入射,波长为λ3的激光光束所在的偏振合束器横向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；波长为λ 3的激光光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度,波长为λ I和λ 4的组合光束透过偏振合束器经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后波长为λ I和λ 4的组合光束再透射过第一个四分之一波片而亦使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的波长为λ I和λ 4的组合光束形成一道包含波长λ 1，λ 3和λ 4的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束经偏振合束器反射与经所述偏振合束器透射的波长为λ 2的光束合成为一道包含波长λ I、λ 2、λ 3和λ 4的激光光束I禹合至同一光纤中。
6.根据权利要求I所述的一种用于多波长信号传输的光发射器件，其特征在于，该光发射器件包括有五个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，五个激光器发出的激光光束波长分别是λ I、λ 2、λ 3、λ 4和λ 5,所述的小角度滤波片透射波长λ 2和λ 5的激光光束，反射波长λ 3的激光光束，波长为λ I激光光束和λ 4激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的第一组合光束，该第一组合光束的偏振方向与波长为λ3横向激光光束的偏振方向相同,波长为λ2激光光束和λ5激光光束通过另一个45度滤波片形成包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束,该第二组合光束的偏振方向与波长为λ3横向激光光束的偏振方向相同,波长为λ2的激光光束所在的在偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；包含波长为λ2和λ 5的第二组合光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度,波长为λ 3的激光光束经偏振合束器反射后方向旋转90度出射,经第一个四分之一波片透射和小角度滤波片反射,反射后波长为λ 3的激光光束再透射过第一个四分之一波片而使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的波长为λ 3的激光光束和偏振态旋转90度的包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束形成一道包含波长λ 2、λ 3和λ 5的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束与入射至所述偏振合束器的包含波长λ I和λ 4的组合光束经偏振合束器合成为一道包含波长λ I、λ 2、λ 3、λ 4和λ 5的激光光束耦合至同一光纤中。
7.根据权利要求I所述的一种用于多波长信号传输的光发射器件，其特征在于，该光发射器件包括有六个激光器、一个偏振合束器、一个小角度滤波片和两个四分之一波片，六个激光器发出的激光光束波长分别是λ I、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6,所述的小角度滤波片透射波长λ 2和λ 5的激光光束，反射波长λ 3和λ 6的激光光束；波长为λ I激光光束和λ 4激光光束通过一个45度滤波片形成包含波长为λ I和λ 4的第一组合光束,波长为入2的激光光束和λ 5的激光光束通过另一个45度滤波片形成包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束，波长为λ 3的激光光束和λ 6的激光光束通过第三个45度滤波片形成包含波长为λ 3和λ 6的第三组合光束,所述第一组合光束、第二组合光束和第三组合光束的偏振方向相同；波长为λ 2和λ 5的激光光束所在的在偏振合束器纵向一侧自内向外依次放置有第一个四分之一波片、小角度滤波片和第二个四分之一波片；包含波长为λ 2和λ 5的第二组合光束依次穿过第二个四分之一波片、小角度滤波片和第一个四分之一波片而使偏振态旋转90度，包含波长为λ 3和λ 6的第三组合光束经偏振合束器反射后方向旋转90度出射，经第二个四分之一波片透射和小角度滤波片反射，反射后第三组合光束再透射过第一个四分之一波片而使其偏振态旋转90度,偏振态旋转90度的第三组合光束和偏振态旋转90度的第二组合光束形成一道包含波长λ 2、λ 3、λ5和λ 6的新光束入射至所述的偏振合束器，该新光束与入射至所述偏振合束器的包含波长λ I和λ4的第一组合光束经偏振合束器合成为一道包含波长λ I、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6的激光光束I禹合至同一光纤中。
全文摘要
本发明涉及一种用于多波长信号传输的光发射器件，该光发射器件包括有一个偏振合束器、至少一个滤波片和至少一个四分之一波片以及多个激光器，每个激光器均发出波长不同的激光光束；至少一个激光光束经过偏振合束器的透射或反射后至四分之一波片和滤波片，由四分之一波片透射和滤波片反射，经反射后的激光光束再透射过四分之一波片而使其偏振态旋转90度；至少一个激光光束分别透射过滤波片和四分之一波片而使其偏振态旋转90度，两个偏振态旋转90度的激光光束形成一道新光束入射至偏振合束器；该新光束与入射至偏振合束器的其余激光光束组合成一道光束耦合至同一光纤中。本发明的光发射器件可以提高激光器的放置的自由度和灵活性，以实现光学器件的低成本小型化封装。
文档编号G02B6/43GK102662219SQ20121014035
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者方祖捷, 赵强, 赵浩 申请人:上海波汇通信科技有限公司