光学循环器阵列的制作方法_2

文档序号:9523168阅读:来源:国知局
面。
[0023]离开Wollaston棱镜102的光束随后经过第一取决于传播方向的偏振旋转套件。第一取决于传播方向的偏振旋转套件包括第一 45度Faraday旋转器103和第一 22.5度切半波板104。在从第一端口阵列101到第二端口阵列113的传播方向上,第一取决于传播方向的偏振旋转套件提供零度的偏振旋转。光束随后经过第一透镜105,其对光束进行准直从而使其基本上平行。
[0024]如示出了对应于沿着X-Z平面的单个光学循环器的光束路径的图1B中所示,两道正交偏振光束当中的平行于X-Z平面偏振的一道经过45度切半波板106,从而使其偏振被旋转90度到垂直于X-Z平面的方向。离开45度切半波板106的光束被导向Y-Z平面双折射楔形对或Wollaston棱镜107〇
[0025]垂直于X-Z平面偏振的另一道正交偏振光束被直接传递到Y-Z平面双折射楔形对107,其可以是另一个Wollaston棱镜。因此,两道光束在进入Y-Z平面双折射楔形对或Wollaston棱镜107时具有相同的偏振方向。
[0026]Y-Z平面双折射楔形对或Wollaston棱镜107被配置成将具有垂直于X-Z平面的相同偏振方向的光束从对应于第一端口阵列101的光束路径传递到朝向第二端口阵列113的光束路径。随后使得对应于从第一透镜105直接传递到Y-Z平面双折射楔形对或Wollaston棱镜107的光束的光束经过45度切半波板108,从而导致偏振旋转90度到平行于X-Z平面的方向。离开45度切半波板108的光束被导向第二透镜109。
[0027]经过45度切半波板106的另一道光束被直接耦合到第二透镜109而不经过45度切半波板108。因此,所述光束在耦合到第二透镜109时保持在垂直于X-Z平面的方向上偏振。
[0028]Y-Z平面双折射楔形对107包括两个具有彼此正交的轴的晶体楔形。Y-Z平面双折射楔形对107当中的第一楔形的C轴垂直于Y-Z平面,并且Y-Z平面双折射楔形对107当中的第二楔形的C轴平行于Y-Z平面。
[0029]在光束经过第二透镜109之后,光束被耦合到第二取决于传播方向的偏振旋转套件。第二取决于传播方向的偏振旋转套件包括第二45度Faraday旋转器111和第二22.5度切半波板110。在从第一端口阵列101到第二端口阵列113的传播方向上,第二取决于传播方向的偏振旋转套件提供零度的偏振旋转。
[0030]在经过第二取决于传播方向的偏振旋转套件之后,光束被親合到第二Wollaston棱镜112。第二Wollaston棱镜112包括一对楔形棱镜。第二Wollaston棱镜112的第一楔形的C轴平行于X-Z平面,并且第二Wollaston棱镜112的第二楔形的C轴垂直于X-Z平面。在离开Wollaston棱镜112时,光束被重新组合成单一光束,其被聚焦到第二输出端口阵列113的TEC光纤中。
[0031]在第二端口阵列113处输入的光束遵循经过光学循环器阵列100的光学路径,以便由第三端口阵列117处的光纤输出。在第二端口阵列113处输入的光束经过第二Wollaston棱镜112,其使得所述光束发散成两道正交偏振的光束。在TEC光纤之后,高斯光束发散角度被减小,从而允许通过Wollaston棱镜112明确地角度分离两道正交偏振的光束。所述光束在与从第一端口阵列101到第二端口阵列113的传播路径相反的方向上经过第二取决于传播方向的偏振旋转套件。其结果是,第二45度Faraday旋转器111和第二22.5度切半波板110组合提供90度偏振旋转。但是两道光束关于彼此保持正交偏振。
[0032]在经过透镜108后,平行于X-Z平面偏振的第一正交光束直接传递到双折射楔形对107,第二正交光束则经过45度切半波板108,从而在经过双折射楔形对107之前得到90度的偏振旋转。因此,在进入双折射楔形对107时,两道光束具有平行于X-Z平面的相同偏振方向。其结果是,双折射楔形对或端口光束路由Wollaston棱镜107沿着朝向第三端口阵列117的光束路径引导光束。
[0033]透镜105将光束聚焦到第三取决于传播方向的偏振旋转套件。第三取决于传播方向的偏振旋转套件包括第三22.5度切半波板114和第三45度Faraday旋转器115。在从第二端口阵列113到第三端口阵列117的传播方向上,第三22.5度切半波板114和第三45度Faraday旋转器115对于每一道对应的光束组合提供90度偏振旋转。
[0034]离开第三取决于传播方向的偏振旋转套件的光束随后进入第三Wollaston棱镜116。在离开第三Wollaston棱镜116时,光束被重新组合成单一光束,其被聚焦到第三输出端口阵列117的特定TEC光纤中。
[0035]因此,光束在Y-Z双折射楔形对107之后被路由到去向第三端口阵列117的路径上。包括半波板108、半波板106、半波板114和半波板115的偏振旋转组件的设置被配置成使得通过第二Wollaston棱镜112分离的两个光束分量在从第二端口阵列113输入时可以在第三Wollaston棱镜116中被重新组合。
[0036]通过第一 45度Faraday旋转器103和第一 22.5度切半波板104的组合还可以隔离从第二端口阵列113到第一端口阵列101的循环器阵列100的反向路径中的漏光。在从第二端口阵列113到第一端口阵列101的光传播方向上,第一 45度Faraday旋转器103和第一 22.5度切半波板104的组合将提供90度偏振旋转,从而使得具有垂直于X-Z平面的偏振的漏光无法通过第一 Wollaston棱镜110被重新组合,从而无法被导向第一端口阵列101的光纤。可以类似地隔离从第三端口阵列117到第二端口阵列113的漏光。
[0037]图1C示出了 X-Z平面上的三端口光学循环器的阵列。具体来说,前面描述的组件并且特别是输入TEC光纤、第一透镜105、双折射楔形对107、第二透镜109和输出TEC光纤的布局被设置在双遥测配置布局中。
[0038]在双遥测配置布局中,第一端口阵列101和第三端口阵列117的一条或多条TEC光纤被放置在第一透镜105的后焦平面处。用于端口光束路径路由的双折射楔形对107被放置在第一透镜105的前焦平面和第二透镜109的后焦平面处。类似地,第二端口阵列113的一条或多条TEC光纤被放置在第二透镜109的前焦平面处。
[0039]由于通过所述双遥测配置所提供的光学特征:来自第一端口阵列101TEC光纤处的TEC光纤的输入光束可以由第一透镜105准直;在双折射楔形对107处交叉的光束还可以由第二透镜109以相同的入射角重新聚焦到第二端口阵列113的TEC光纤;并且从第一端口阵列101的顶部TEC光纤输入的光束被成像到第二端口阵列113的底部输出TEC光纤上。类似地,来自第二端口阵列113的TEC光纤的输入光束可以由第二透镜109准直;在双折射楔形对107处交叉的光束还可以由第一透镜105以相同的入射角重新聚焦到第三端口阵列117的TEC光纤上;并且从第二端口阵列113的顶部TEC光纤输入的光束被成像到第三端口阵列117的底部输出TEC光纤上。对于每一个输出端口,所有接收TEC光纤处于透镜的相同焦平面处,并且进入光束具有相同的入射角,因此阵列中的所有循环器可以被同时对准。
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