光学循环器阵列的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本说明书涉及光学通信。
【背景技术】
[0002]传统的光学循环器被采用在传送光学信号的系统中以便在特定方向上传送光学信号。举例来说，在三端口光学循环器中，在第一端口处输入的光学信号将被传送到第二端口。在第二端口处输入的光学信号将被传送到第三端口。但是光学信号通常将不会在相反的方向上被传送。举例来说，在第二端口处输入的光学信号将不会被传送到第一端口。
【发明内容】
[0003]总体来说，在本说明中描述的主题内容的一个新颖方面可以被具体实现在包括多个层叠的三端口循环器的光学循环器阵列中，每一个三端口循环器具有第一端口阵列的对应的第一端口、第二端口阵列的对应的第二端口以及第三端口阵列的对应的第三端口，其中所述多个层叠的三端口循环器当中的每一个共享以下光学组件:耦合到第一端口阵列的第一 Wollaston棱镜，第一透镜，第一半波板，取决于偏振的光束路径分离器，第二半波板，第二透镜，取决于传播方向的偏振旋转套件，親合到第二端口阵列的第二 Wollaston棱镜，以及耦合到第三端口阵列的第三Wollaston棱镜。
[0004]前述和其他实施例可选地可以分别单独包括或者组合地包括以下特征当中的一项或多项。具体来说，一个实施例组合地包括所有以下特征。所述取决于传播方向的偏振旋转套件包括Faraday旋转器和半波板。每一个端口阵列包括一条或多条热膨胀芯(TEC)光纤。所述取决于偏振的光束路径分离器包括双折射楔形对。所述双折射楔形对包括:光学耦合到双折射楔形对的第一侧的第一楔形；以及光学耦合到双折射楔形对的第二侧的第二楔形，其中第一楔形和第二楔形校正经过光学循环器阵列的光束的平行性。所述取决于偏振的光束路径分离器包括具有取决于偏振的涂层的光束分离器。所述TEC光纤、第一透镜、第二透镜和取决于偏振的光束路径分离器被定位在双遥测(double telemetric)配置布局中。所述取决于偏振的光束路径分离器基于入射光束的偏振指向提供从第一端口到第二端口以及从第二端口到第三端口的光束路径路由。所述取决于偏振的光束路径分离器光学耦合在第一透镜和第二透镜之间。所述取决于传播方向的偏振旋转套件光学耦合在第二Wollaston棱镜和第二透镜之间。
[0005]所述光学循环器阵列还包括耦合到第一端口的第二取决于传播方向的偏振旋转套件；以及耦合到第三端口的第三取决于传播方向的偏振旋转套件，其中第二取决于传播方向的偏振旋转套件光学親合在第一 Wollaston棱镜和第一透镜之间，并且第三取决于传播方向的偏振旋转套件光学親合在第三Wollaston棱镜和第一透镜之间。第二取决于传播方向的偏振旋转套件提供隔离以便减少沿着从第二端口到第一端口的路径的漏光。第三取决于传播方向的偏振旋转套件提供隔离以便减少沿着从第三端口到第二端口的路径的漏光。在第一端口处输入的光束被随机偏振，并且其中第一 Wollaston棱镜和第一半波板提供偏振调节。
[0006]总体来说，在本说明中描述的主题内容的一个新颖方面可以被具体实现在包括多个层叠的三端口循环器的光学循环器阵列中，每一个三端口循环器具有第一端口阵列的对应的第一端口、第二端口阵列的对应的第二端口以及第三端口阵列的对应的第三端口，其中所述多个层叠的三端口循环器当中的每一个共享以下光学组件:光学耦合到第一端口阵列和第三端口阵列的第一微透镜阵列，第一走离(walk off)晶体，第一半波板，第一Faraday旋转器，第一双折射楔形对，第二双折射楔形对，第二 Faraday旋转器，第二半波板，第二双折射走离晶体，以及光学耦合到第二端口阵列的第二微透镜阵列。
[0007]可以实施在本说明书中描述的主题内容的特定实施例，从而实现后面的优点当中的一项或多项。光学循环器阵列允许层叠多个三端口循环器，从而使其分别使用共同的光学组件集合。所述循环器的阵列可以被基本上同时对准。
[0008]将在附图和后面的描述中阐述在本说明书中描述的主题内容的一个或多个实施例的细节。通过后面的描述、附图和权利要求书，所述主题内容的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0009]图1A是端口光束路由Y-Z平面上的示例性光学循环器阵列的图示。
[0010]图1B是偏振调节X-Z平面上的图1A的光学循环器阵列的示例性单个光学循环器的图示。
[0011]图1C是阵列层叠和偏振调节X-Z平面上的图1A的示例性光学循环器阵列的图不O
[0012]图2A是端口光束路由Y-Z平面上的示例性光学循环器阵列的图示。
[0013]图2B是偏振调节X-Z平面上的图2A的光学循环器阵列的示例性单个光学循环器的图示。
[0014]图2C是阵列层叠和偏振调节X-Z平面上的图2A的示例性光学循环器阵列的图不O
[0015]图3A是端口光束路由和偏振调节Y-Z平面上的示例性循环器阵列的图示。
[0016]图3B是阵列层叠X-Z平面上的图3A的示例性循环器阵列的图示。
[0017]各幅图中的相同的附图标记表明相同的元件。
【具体实施方式】
[0018]图1A-C示出了示例性光学循环器阵列100。图1A是端口光束路由Y_Z平面上的示例性光学循环器阵列100的图示。图1B是偏振调节X-Z平面上的图1A的光学循环器阵列100的示例性单个光学循环器的图示。图1C是阵列层叠和偏振调节X-Z平面上的图1A的示例性光学循环器阵列100的图示，其中示出了对应于光学循环器阵列100的多个循环器的光径。
[0019]光学循环器阵列100包括第一端口阵列101、第二端口阵列113和第三端口阵列117。光学循环器阵列100被配置成使得来自第一端口阵列101处的光纤的输入光束被路由到第二端口阵列113处的输出光纤，并且使得来自第二端口阵列113处的光纤的输入光束被路由到第三端口阵列117处的输出光纤。光学循环器阵列100提供在X-Z平面上层叠的多个三端口光学循环器的阵列。所述阵列的每一个光学循环器共享光学端口和光学组件。所述阵列的各个光学循环器可以被同时对准。
[0020]图1A示出了对应于来自第一端口阵列101的光学输入到第二端口阵列113处的输出以及来自第二端口阵列113的光学输入到第三端口阵列117处的输出的光束路径。
[0021]第一端口阵列101、第二端口阵列113和第三端口阵列117当中的每一个可以包括或者耦合到一条或多条热膨胀芯(TEC)光纤，其允许从光学循环器阵列100的对应的端口阵列输入和输出多个光学信号。相对于典型的单模光纤，TEC光纤具有通过加热获得的扩大的模场直径。
[0022]参照图1A，通过相应的TEC光纤在第一端口阵列101处输入的光束具有随机偏振。输入光束经过第一 Wollaston棱镜102。第一 Wollaston棱镜102包括一对楔形棱镜。所述楔形棱镜的光轴彼此垂直，从而使得离开Wollaston棱镜102的光束基于偏振方向而发散，从而得到两道正交偏振的光束。在TEC光纤之后，高斯光束发散角被减小，从而允许通过Wollaston棱镜102明确地角度分离两道正交偏振的光束。Wollaston棱镜102的第一楔形棱镜的C轴平行于X-Y平面，并且Wollaston棱镜102的第二楔形棱镜的C轴垂直于X-Z平