光環形器及應用其的單纖雙向光模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光纖通訊技術領域中的光收發模塊，具體涉及一種光環形器及應用其的單纖雙向光模塊。
【背景技術】
[0002]光通訊中，光信號的收發都需要光纖進行傳輸，長距離光纖的鋪設是一項浩大的工程。通常，相同的傳輸距離需要兩根不同的光纖分別來收發光信號。盡管進行了大量的復用研宄來增大光纖的信道容量以提高光纖資源的利用率，但遠遠跟不上光通訊發展對光纖資源的巨大需求。
[0003]單纖雙向光模塊只用一根光纖進行光信號的收發，節省了一半的光纖資源。傳統的單纖雙向光模塊利用WDM(Wavelength Divis1n Multiplexing，波分復用)技術，發送和接收兩個方向的光信號需要使用不同的中心波長，增加了模塊制作難度，且技術成本高昂。
[0004]光環形器用于將同一根光纖中正向傳輸和反向傳輸的光信號分開，實現同一中心波長或不同中心波長光信號的發射與接收。
[0005]現有技術中的單纖雙向光收發模塊，當發射端和接收端位于半波片的一側，公共端位于半波片的另一側時需要至少三個偏振分光器。這樣的單纖雙向光收發模塊成本較尚O
【發明內容】
[0006]本申請的目的在于解決單根光纖對單一波長或不同波長光信號的發射和接收技術問題。
[0007]為實現上述目的，本申請一實施例提供一種光環形器，包括發射端、接收端、公共端和光學鏡組。其中，光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、半波片及法拉第旋轉器；當發射端發射平行方向偏振光束時，平行方向偏振光束至少依次經第一偏振分光器、半波片、法拉第旋轉器及第二偏振分光器到達公共端；當公共端發出光信號時，光信號經過第二偏振分光器，被分解為偏振方向互相垂直的第一偏振分量與第二偏振分量，第一偏振分量至少依次經過法拉第旋轉器、半波片、第一偏振分光器，到達接收端，第二偏振分量至少依次經過第二偏振分光器、法拉第旋轉器、半波片和第一偏振分光器，到達接收端。
[0008]作為本申請一實施方式的進一步改進，發射端和接收端設于半波片的一側，公共端設于半波片的另一側。
[0009]作為本申請一實施方式的進一步改進，光學鏡組還包括第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，當發射端發射平行方向偏振光束時，平行方向偏振光束依次經第一反射鏡、第一偏振分光器、半波片、法拉第旋轉器、第二反射鏡及第二偏振分光器到達公共端；當公共端發出光信號時，光信號經過第二偏振分光器，被分解為偏振方向互相垂直的第一偏振分量與第二偏振分量，第一偏振分量依次經過法拉第旋轉器、半波片、第三反射鏡、第一偏振分光器到達接收端，第二偏振分量依次經過第二偏振分光器、第二反射鏡、法拉第旋轉器、半波片和第一偏振分光器到達接收端。
[0010]作為本申請一實施方式的進一步改進，光學鏡組還包括第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，當發射端發射平行方向偏振光束時，平行方向偏振光束依次經第一反射鏡、第一偏振分光器、第三反射鏡、半波片、法拉第旋轉器第二偏振分光器到達公共端；當公共端發出光信號時，光信號經過第二偏振分光器，被分解為偏振方向互相垂直的第一偏振分量與第二偏振分量，第一偏振分量依次經過第二反射鏡、法拉第旋轉器、半波片、第一偏振分光器到達接收端，第二偏振分量依次經過第二偏振分光器、法拉第旋轉器、半波片第三反射鏡和第一偏振分光器到達接收端。
[0011]作為本申請一實施方式的進一步改進，發射端發射的光束與接收端接收的光束相互平行。
[0012]作為本申請一實施方式的進一步改進，發射端發射的光束與公共端接收的光束相互平行。
[0013]作為本申請一實施方式的進一步改進，發射端發射的光束和接收端接收的光束位于公共端接收的光束所在的直線的一側或兩側。
[0014]作為本申請一實施方式的進一步改進，發射端發出的光束與公共端接收的光束在同一條直線上。
[0015]作為本申請一實施方式的進一步改進，光環形器還包括對光線進行平移的反射棱鏡，反射棱鏡位于第一偏振分光器與接收端之間的光路上，或者，反射棱鏡位于第一反射鏡和發射端之間的光路上。
[0016]作為本申請一實施方式的進一步改進，發射端發出的光經過隔離器后到達光學鏡組。
[0017]本申請的另一方面提供一種單纖雙向光模塊，包括發射模塊和接收模塊，還包括權上述光環形器。
[0018]現有技術中的單纖雙向光收發模塊，當發射端和接收端位于半波片的一側，公共端位于半波片的另一側時需要至少三個偏振分光器。與現有技術相比，本申請提供的光環形器及單纖雙向光模塊，使用更少的偏振分光器，成本更低。
【附圖說明】
[0019]圖1是本申請光環形器一實施方式的第一光路示意圖；
[0020]圖2是本申請光環形器一實施方式的第二光路示意圖；
[0021]圖3是本申請光環形器又一實施方式的第一光路示意圖；
[0022]圖4是本申請光環形器又一實施方式的第二光路示意圖；
[0023]圖5是本申請光環形器另一實施方式的第一光路示意圖；
[0024]圖6是本申請光環形器另一實施方式的第二光路示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將結合附圖所示的【具體實施方式】對本申請進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本申請，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本申請的保護范圍內。
[0026]本申請光環形器，包括發射端1、公共端2、接收端3及光學鏡組。其中，公共端2與光纖相連。發射端I輸入平行方向偏振光束，先經過隔離器7，然后經光學鏡組，由公共端2出射，構成第一光路。公共端2輸入任意偏振態光束，經光學鏡組后由接收端3出射，構成第二光路。第一光路與第二光路的光信號可以為同一波長或不同波長。
[0027]圖1及圖2分別示出第一個實施例中第一光路與第二光路的傳輸路徑。圖中“ I ”表示平行方向偏振光束，“.”表示垂直方向偏振光束。需要理解的是，在光環形器工作狀態中，第一光路與第二光路可以是同時并存的。
[0028]參考圖1及圖2，光學鏡組包括第一偏振分光器53、第二偏振分光器55、半波片62及法拉第旋轉器72。第一偏振分光器53及第二偏振分光器55使平行方向的偏振光束透過，使垂直方向偏振光束反射。
[0029]光學鏡組還包括第一反射鏡41、第二反射鏡43、第三反射鏡45。在該實施例中，第一反射鏡41、第二反射鏡43、第三反射鏡45均與光路成45°夾角。每一光路經過其中兩個反射鏡，即，第一光路及第二光路各自經兩次反射，光線出射方向與光線入射方向保持平行。如此，實現了發射端I與接收端3位于光環形器的一側且相互平行，公共端2位于光環形器的相對另一側，且公共端2與發射端I和接收端3平行。當然，在其它實施例中也可以是不平行的。
[0030]應當理解的是，反射鏡不局限于本實施例的個數。為了適應發射端1、接收端3及公共端3的位置要求，可以設定不同的反射鏡數量以改變光路出射方向。參考圖1，第一光路在光學鏡組中經第一反射鏡41反射后到達第一偏振分光器53。由于第一光路為平行方向偏振光束，可透過第一偏振分光器53，再依次穿過半波片62及法拉第旋轉器72，此過程中偏振方向不發生旋轉，仍為平行方向。光路繼續到達第二反射鏡43，經其反射后透過第二偏振分光器55，到達公共端2。在這一傳輸過程中，第一光路的光束偏振態始終不發生改變，只是進行反射及透射，到達公共端2時仍為平行方向偏振光。
[0031]在第二光路中，平行方向和垂直方向的偏振分量被分開傳輸，平行方向的偏振分量被旋轉為垂直方向，垂直方向的偏振分量被旋轉為平行方向，再匯集于接收端3。
[0032]參考圖2，第二光路經第二偏振分光器55后，被分成具有相互垂直偏振態的分離的兩束光。其中，垂直方向的偏振分量被反射后到達法拉第旋轉器72，再穿過半波片62，偏振態被旋轉90°，成為平行方向。該偏振分量繼續經第三反射鏡45反射后穿過第一偏振分光器53，到達接收端3。
[0033]另一方面，第二光路經第二偏振分光器55后，平行方向的偏振分量徑直穿過，到達第二反射鏡43，經其反射后到達法拉第旋轉器72，再穿過半波片62，偏振態被旋轉90°，成為垂直方向。該偏振分量再經第一偏振分光器53反射，到達接收端3。
[0034]