一種合波器的製造方法
2023-04-28 17:40:21
一種合波器的製造方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種合波器，涉及光纖通信【技術領域】。本發明實施例提供的合波器包括第一光路調整元件、第二光路調整元件、第一濾波合光元件、第二濾波合光元件、偏振態改變元件及偏振合光元件，通過本發明實施例提供光的合波器，不僅能夠實現至少四路光合併為一路光，而且減少了合光過程中光的反射次數。
【專利說明】一種合波器
【技術領域】
[0001]本發明涉及光通信領域，尤其涉及一種合波器。
【背景技術】
[0002]波分復用技術尤其是密集型波分復用技術目前已經成為光通信領域實現高速率大容量數據傳輸的主要技術之一。為了實現波分復用，需要使用合波器將多路不同波長的光合併為一路光。
[0003]圖1為現有技術提供的一種合波器。如圖1所不，現有的一種合波器包括一斜方稜鏡，斜方稜鏡的一側面鍍有增透膜及高反膜，斜方稜鏡的另一側面貼有四個薄膜濾波片。其中，增透膜增加光的透過，高反膜增強光的反射；薄膜濾波片的濾波特性使得特定波長的光可以通過，而非特定波長的光被反射，四個薄膜濾波片具有互不相同的濾波特性。
[0004]入射光λ 1、入射光λ2、入射光λ3及入射光λ 4為待合併的四路特定波長光，入射光λ 1從薄膜濾波片Τ1處射入斜方稜鏡，在高反膜處被反射向另一薄膜濾波片Τ2，並被另一薄膜濾波片Τ2反射向高反膜，入射光λ 2從薄膜濾波片Τ2處射入斜方稜鏡，入射光λ 1及入射光λ 2在薄膜濾波片Τ2處合併為一路光；
合併後的入射光λ 1、入射光λ 2射向高反膜，在高反膜處被反射向另一薄膜濾波片Τ3，並被另一薄膜濾波片Τ3反射向高反膜，入射光λ 3從薄膜濾波片Τ3處射入斜方稜鏡，入射光λ 1、入射光λ 2及入射光λ 3在薄膜濾波片Τ3處合併為一路光，
合併後的入射光λ 1、入射光λ 2、入射光λ 3射向高反膜,在高反膜處被反射向另一薄膜濾波片Τ3，並被另一薄膜濾波片Τ3反射向高反膜，入射光λ 4從薄膜濾波片Τ4處射入斜方稜鏡，入射光λ 1、入射光λ 2、入射光λ 3及入射光λ 4在薄膜濾波片Τ4處合併為一路光，合併後的入射光λ?、入射光λ2、入射光λ3及入射光λ 4射向增透膜並從增透膜處出射。
[0005]上述現有技術雖然實現了將四路不同波長的光合為一路光，但合波器中存在六個光反射點，入射光λ 1經過了六次反射，入射光λ 2經過了四次反射，入射光λ 3經過了兩次反射，四路光總共發生了十二次反射，光在合波器中的反射次數較多。由於光在合波器中的反射次數較多，入射光λ 1在反射過程中依次與入射光λ 2、入射光λ 3及入射光λ 4合併為一路，四路入射光在合波器內部依次疊加在一起，這些使得在實現光路合併的過程中，對每路入射光的入射位置、入射角度及合波器的精度要求很高，這造成了生產製造上的困難。
【發明內容】
[0006]本發明實施例提供一種合波器，不僅能夠實現至少四路光合併為一路光，而且減少了合光過程中光的反射次數。
[0007]為了實現上述發明目的，本發明實施例採用如下技術方案:
本發明實施例的提供一種合波器，用於將至少四路由雷射器發出的不同波長的光合併為一路光，包括
第一光路調整元件，所述第一光路調整元件用於調整第一路光及第二路光的傳播方向；
第一濾波合光元件，所述第一濾波合光元件用於將第三路光與被所述第一光路調整元件調整的第一路光合併為第五路光；
第二濾波合光元件，所述第二濾波合光元件用於將第四路光與被所述第一光路調整元件調整的第二路光合併為第六路光；
偏振態改變元件，所述偏振態改變元件用於改變所述第六路光的偏振態以輸出第七路光;
第二光路調整元件，所述第二光路調整元件用於調整所述第五路光或所述第七路光的傳播方向；
偏振合光元件，所述偏振合光元件用於在所述第二光路調整元件調整所述第五路光或所述第七路光的傳播方向之後，將所述第五路光與所述第七路光合併為一路光。
[0008]本發明提供的合波器用於接收雷射器發出的至少四路不同波長的光，其中第一濾波合光元件用於將第三路光與被所述第一光路調整元件調整的第一路光合併為第五路光，第二濾波合光元件用於將第四路光與被所述第一光路調整元件調整的第二路光合併為第六路光，偏振態改變兀件用於改變所述第六路光的偏振態以輸出第七路光，偏振合光兀件用於在所述第二光路調整元件調整所述第五路光或所述第七路光的傳播方向之後，將所述第五路光與所述第七路光合併為一路光，從而實現至少四路光合併為一路光。
[0009]將至少四路光合併為一路光的過程中，一路光最多在第一光路調整元件處、第一濾波合光元件處或第二濾波合光元件處、第二光路調整元件處、偏振合光元件處發生四次反射，一路光最少發生零次反射，當實現四路光合併為一路光時，四路光總共最多發生八次反射，與現有技術相比，不僅一路光最大反射次數有所降低，而且總的光反射次數也有所降低，減小了合光過程中光的反射次數。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為現有技術中一種合波器結構原理示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種合波器結構示意圖；
圖3為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖；
圖4為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖；
圖5為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖；
圖6為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖；
圖7為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖；
圖8為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖；
圖9為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖； 圖10為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖；
圖11為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。
[0012]第一路光λ 1、第二路光λ 2、第三路光λ 3、第四路光λ 4、第一光路調整元件201、雷射發射器Α1、雷射發射器Α2、雷射發射器A3、雷射發射器Α4、光纖Β1、第一濾波合光兀件202、第二濾波合光元件203、偏振態改變元件204、第二光路調整元件205、偏振合光元件206，第一子元件401、第二子元件402、第三光路調整元件403、第一透光體300、第二透光體400、增透元件301、準直元件302、第一透光體501、第二透光體502、第三透光體503。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0014]波分復用技術尤其是密集型波分復用技術目前已經成為光通信領域實現高速率大容量數據傳輸的主要技術之一。為了實現波分復用，需要使用合波器將多路不同波長的光合併為一路光。
[0015]本發明申請文件中對波長、偏振態的舉例不構成對本發明所要保護的技術方案的限定，根據本發明申請提供的技術方案，本領域技術人員可以根據需求設置光的波長及光的偏振態。
[0016]圖2為本發明實施例提供的一種合波器結構示意圖。如圖2所示，本發明實施例提供的合波器，用於將至少四路由雷射器發出的不同波長的光合併為一路光。
[0017]具體地，雷射發射器Α1發出波長為λ 1的第一路光λ 1，雷射發射器Α2發出波長為λ 2的第二路光λ 2，雷射發射器A3發出波長為λ 3的第三路光λ 3，雷射發射器Α4發出波長為λ 4的第四路光λ 4,經過合波器的合波作用，最終輸出的合光λ 1 λ 2 λ 3 λ 4進入光纖Bl。
[0018]本發明實施例提供的合波器包括第一光路調整元件201、第二光路調整元件205、第一濾波合光元件202、第二濾波合光元件203、偏振態改變元件204及偏振合光元件206。
[0019]本發明實施例提供的合波器可以將至少四路不同波長的光合併為一路光，由於雷射器發出的光為偏振光，所以第一路光λ 1、第二路光λ 2、第三路光λ3及第四路光λ4代表不同波長的四路偏振光。
[0020]第一路光λ 1、第二路光λ 2、第三路光λ 3及第四路光λ 4之間並不固定排列順序，本發明申請以圖1所示的排列順序為例闡述本發明提供的技術方案。
[0021]第一光路調整元件201用於調整第一路光λ 1及第二路光λ 2的傳播方向，使得第一路光λ 1輸入到第一濾波合光兀件202,使得第二路光λ 2輸入到第二濾波合光兀件203 ；
光路調整元件優選為全反射片，也可以是反射片或稜鏡，本發明不做限定，只要能實現調整光傳播方向的元件均可。對光的傳播方向的調整，可以通過光的全反射或光的反射，也可以通過光的折射。
[0022]為了減少光能量的損失，可以在光路調整元件201上鍍增反膜。
[0023]第一濾波合光元件202用於將第三路光λ 3與被所述第一光路調整元件201調整的第一路光λ 1合併為第五路光λ 1 λ 3 ;
第二濾波合光元件203將第四路光λ 4與被所述第一光路調整元件調整的第二路光λ 2合併為第六路光λ 2 λ 4 ;
濾波合光元件能夠根據光波長的不同，將一部分波長的光反射，將另一部分波長的光透射。滿足上述特性的器件均可以是濾波合光元件。
[0024]本發明申請中，濾波合光元件接收到不同波長的兩路光，其中一路光被濾波合光元件反射，另一路光被濾波合光元件透射。
[0025]具體地，第一路光λ 1與第三路光λ 3為不同波長的光，第二路光λ 2與第四路光入4為不同波長的光，第一濾波合光兀件202將第一路光λ 1反射，將第三路光λ 3透射；第二濾波合光元件203將第二路光λ 2反射，將第四路光λ 4透射。
[0026]在第一濾波合光兀件202處，可以是第一路光λ 1被第一濾波合光兀件202反射，第三路光λ 3被第一濾波合光兀件202透射,被反射後的第一路光λ 1與被透射後的第三路光λ 3具有相同的光路，從而實現第一路光λ 1與第三路光λ 3合併為一路光；也可以是第一路光λ 1被第一濾波合光兀件202透射,第三路光λ 3被第一濾波合光兀件202反射，被透射後的第一路光λ 1與被反射後的第三路光λ 3具有相同的光路，從而實現第一路光λ 1與第三路光λ 3合併為一路光。
[0027]在第二濾波合光元件203處，可以是第二路光λ 2被第二濾波合光元件203反射，第四路光λ 4被第二濾波合光元件203透射，被反射後的第二路光λ 2與被透射後的第四路光λ 4具有相同的光路，從而實現第二路光λ2與第四路光λ4合併為一路光；也可以是第二路光λ 2被第二濾波合光元件203透射，第四路光λ 4被第二濾波合光元件203反射，被透射後的第二路光λ 2與被反射後的第四路光λ 4具有相同的光路，從而實現第二路光λ2與第四路光λ4合併為一路光。
[0028]本發明申請中，第三路光λ 3以合適的角度入射到第一濾波合光元件202後與入射到第一濾波合光兀件202的第一路光λ 1剛好能被合併為一路光；第四路光λ 4以合適的角度入射到第二濾波合光元件203後與入射到第二濾波合光元件203的第二路光λ 2剛好能被合併為一路光。
[0029]需要通過合波器合併的至少四路光為不同波長的光，通過濾波合光元件合併的兩路光滿足濾波合光元件反射、透射光的波長要求。
[0030]第一光路調整元件201用於調整第一路光λ 1及第二路光λ 2的傳播方向，使得第一路光λ 1輸入到所述第一濾波合光元件202，使得第二路光λ 2輸入到所述第二濾波合光元件203 ;第三路光λ 3可以是直接輸入到第一濾波合光元件202中，也可以是經過其他器件調整第三路光λ 3的傳播方向後輸入到第一濾波合光元件202中；第四路光λ 4可以是直接輸入到第二濾波合光元件203中，也可以是經過其他器件調整第四路光λ 4的傳播方向後輸入到第二濾波合光兀件203中。
[0031]濾波合光元件可以是薄膜濾光片，根據反射與透射的光的波長的不同，薄膜濾光片可以是高透低反薄膜濾光片，也可以是低頭高反薄膜濾光片。
[0032]偏振態改變元件204用於改變第六路光λ 2 λ 4的偏振態以輸出第七路光。第六路光λ 2 λ 4被改變偏振態後得到第七路光λ 』 2 λ 』 4。
[0033]偏振態改變元件204可以是光柵，可以是波片，也可以是半波片。可以改變光的偏振方向的器件均可以是偏振態改變元件204。
[0034]通過偏振合光兀件206合併的兩路光滿足偏振合光兀件206反射、透射光的偏振態要求。
[0035]第二光路調整元件205用於調整第五路光λ 1 λ 3或第七路光λ 』 2 λ 』 4的傳播方向，使得第五路光λ 1 λ 3或第七路光λ 』 2 λ 』 4輸入到偏振合光元件206 ；
經濾波合光元件合併後形成的多路光，其中部分光被偏振態改變元件204改變其偏振態，形成偏振態不同的多類光，每一類光包含至少一路光。具體地，第五路光λ 1 λ 3的偏振態與第七路光λ 』 2 λ 』 4的偏振態相互垂直。
[0036]第二光路調整兀件205用於改變偏振態不同的多類光中的任類光的傳播方向。具體地，第二光路調整元件205用於調整第七路光λ』2λ』4的傳播方向，使其輸入偏振合光兀件206。
[0037]第一光路調整元件201與第二光路調整元件205可以採用具體相同的器件，也可以採用具體不同的器件，在具體實施的過程中，不應因為名稱相同而認為具體器件一定相同。
[0038]所述偏振合光元件206用於將第五路光與第七路光合併為一路光λ 1 λ 2 λ 3 λ 4。
[0039]在本發明實施例中，偏振合光元件206放置在第一濾波合光元件202輸出的第五路光λ 1 λ 3的光路上，而第二光路調整元件205放置在偏振態改變元件204輸出的第七路光λ 』 2 λ 』 4的光路上，改變第七路光的傳播方向使得第七路光輸入偏振合光元件206中。
[0040]偏振合光兀件206能夠根據光偏振方向的不同,將一部分偏振方向的光反射，將另一部分偏振方向的光透射。滿足上述特性的具體器件均可以是偏振合光元件206。偏振合光兀件206可以是偏振光合束器(PBS)。
[0041]不同波長的光分別從濾波合光元件的兩側射入濾波合光元件中，濾波合光元件對部分波長的光透射，對另一部分波長的光反射，使得經過濾波合光元件透射或反射的光位於濾波合光元件的同一側。控制好不同波長的光射入濾波合光元件的角度，便可以使得經過濾波合光元件透射或反射的光在濾波合光元件的同一側合併為一路光。
[0042]通過上述設計，可以使得兩路不同波長的光合併為一路光。對於四路不同波長的光，可以復用上述設計，使得四路光變為兩路光。
[0043]雷射器發出的光為偏振光，上述根據波長進行的合光並沒有改變各路光的偏振態，所以上述的兩路光仍保持原有的偏振態。通過偏振態改變元件204對其中一路光的偏振態進行調整，使得兩路光之間的偏振態不同。
[0044]不同偏振態的光分別從偏振合光兀件206的兩側射入偏振合光兀件206中，偏振合光兀件206對某一偏振態的光透射,對其他偏振態的光反射，使得經過偏振合光兀件206透射或反射的光位於偏振合光兀件206的同一側。控制好不同偏振態光射入偏振合光兀件206的角度，便可以使得經過偏振合光元件206透射或反射的光在偏振合光元件206的同一側合併為一路光。
[0045]通過上述設計，可以將偏振態不同的兩路光合併為一路光。
[0046]第一光路調整元件201通過改變光的傳播方向，使得不同波長的光位於濾波合光元件的兩側；第二光路調整元件205通過改變光的傳播方向，使得不同偏振態的光位於偏振合光元件206的兩側。
[0047]由雷射器發出的四路不同波長的光經過第一光路調整元件201、第一濾波合光元件202、第二濾波合光元件203、偏振態改變元件204、第二光路調整元件205及偏振合光元件206的相互作用，實現了合併為一路光的目的。
[0048]為了減少光的能量損失，第二光路調整元件205鍍有增反膜，以加強對光的反射。
[0049]由於不固定第一路光、第二路光、第三路光及第四路光的順序，所以經多個濾波合光元件合併後形成的多路光中的任一一路光均可以是第六路光，其他任一一路光均可以是第五路光，本發明申請附圖中所示的光路順序不能理解為對本發明技術方案的限定。
[0050]將至少四路光合併為一路光的過程中，第二路光發生的反射次數最多，分別在第一光路調整元件201處、第二濾波合光元件203處、第二光路調整元件205處及偏振合光元件206處發生四次反射，第三路光發生零次反射，當實現四路光合併為一路光時，四路光總共最多發生八次反射，與現有技術相比，不僅一路光最大反射次數有所降低，而且總的光反射次數也有所降低，減小了合光過程中光的反射次數。
[0051]圖3為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。如圖3所示，本發明實施例提供的合波器，其入射光的排列順序與圖2相比有所改變。根據本發明提供的技術方案，本領域的技術人員可以根據需要設置合適的光路排列順序，本發明申請附圖中提供的具體光路順序不能理解為對本發明申請保護範圍的限定。
[0052]圖4為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。如圖4所示，本發明實施例提供的合波器包括第一光路調整元件201、第二光路調整元件205、第一濾波合光元件202、第二濾波合光元件203、偏振態改變元件204及偏振合光元件206。
[0053]具體地，第二光路調整元件205用於調整第五路光λ 1 λ 3的傳播方向，使其輸入偏振合光兀件206。
[0054]偏振態改變元件204改變第二路光λ 2及第四路光λ 4的偏振態並得到第七路光λ，2λ，4。
[0055]偏振合光兀件206放置在偏振態改變兀件204輸出的第七路光λ 』 2 λ 』 4的光路上，而第二光路調整元件205放置在第一濾波合光元件202輸出的第五路光λ 1 λ 3的光路上，改變第五路光的傳播方向使得第五路光輸入偏振合光兀件206中。
[0056]圖5為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。如圖5所示，本發明實施例提供的合波器包括第一光路改變元件、第一濾波合光元件202、第二濾波合光元件203、偏振態改變元件204、第三光路調整元件403及偏振合光元件206，其中第一光路調整元件包括第一子元件401及第二子元件402。
[0057]本發明實施例提供的合波器可以將至少四路不同波長的光合併為一路光，由於雷射器發出的光為偏振光，所以第一路光λ 1、第二路光λ 2、第三路光λ3及第四路光λ4代表不同波長的四路偏振光。
[0058]第一路光λ 1、第二路光λ 2、第三路光λ 3及第四路光λ 4之間並不固定排列順序，本發明申請以圖1所示的排列順序為例闡述本發明提供的技術方案。
[0059]第一子元件401調整第一路光λ 1的傳播方向，使得第一路光λ 1輸入第一濾波合光元件202;第二子元件402調整第二路光λ 2的傳播方向，使得第二路光λ 2輸入第二濾波合光兀件203。
[0060]光路調整元件優選為全反射片，也可以是反射片或稜鏡，本發明不做限定，只要能實現調整光傳播方向的元件均可。對光的傳播方向的調整，可以通過光的全反射或光的反射，也可以通過光的折射。
[0061]為了減少光能量的損失，可以在光路調整元件上鍍增反膜。
[0062]第一濾波合光元件202用於將第一路光λ 1與第三路光λ 3合併為第五路光λ 1 λ 3 ;
第二濾波合光元件203用於將第二路光λ 2與第四路光λ 4合併為第六路光λ 2 λ 4 ;濾波合光元件能夠根據光波長的不同，將一部分波長的光反射，將另一部分波長的光透射。滿足上述特性的器件均可以是濾波合光元件。
[0063]本發明申請中，濾波合光元件接收到不同波長的兩路光，其中一路光被濾波合光元件反射，另一路光被濾波合光元件透射。
[0064]具體地，第一路光λ 1與第三路光λ 3為不同波長的光，第二路光λ 2與第四路光入4為不同波長的光，第一濾波合光兀件202將第一路光λ 1反射，將第三路光λ 3透射；第二濾波合光元件203將第二路光λ 2反射，將第四路光λ 4透射。
[0065]在第一濾波合光兀件202處，可以是第一路光λ 1被第一濾波合光兀件202反射，第三路光λ 3被第一濾波合光兀件202透射,被反射後的第一路光λ 1與被透射後的第三路光λ 3具有相同的光路，從而實現第一路光λ 1與第三路光λ 3合併為一路光；也可以是第一路光λ 1被第一濾波合光兀件202透射,第三路光λ 3被第一濾波合光兀件202反射，被透射後的第一路光λ 1與被反射後的第三路光λ 3具有相同的光路，從而實現第一路光λ 1與第三路光λ 3合併為一路光。
[0066]在第二濾波合光元件203處，可以是第二路光λ 2被第二濾波合光元件203反射，第四路光λ 4被第二濾波合光元件203透射，被反射後的第二路光λ 2與被透射後的第四路光λ 4具有相同的光路，從而實現第二路光λ2與第四路光λ4合併為一路光；也可以是第二路光λ 2被第二濾波合光元件203透射，第四路光λ 4被第二濾波合光元件203反射，被透射後的第二路光λ 2與被反射後的第四路光λ 4具有相同的光路，從而實現第二路光λ 2與第四路光λ 4合併為一路光。
[0067]本發明申請中，第三路光λ 3以合適的角度入射到第一濾波合光元件202後與入射到第一濾波合光兀件202的第一路光λ 1剛好能被合併為一路光；第四路光λ 4以合適的角度入射到第二濾波合光元件203後與入射到第二濾波合光元件203的第二路光λ 2剛好能被合併為一路光。
[0068]需要通過合波器合併的至少四路光為不同波長的光，通過濾波合光元件合併的兩路光滿足濾波合光元件反射、透射光的波長要求。
[0069]第一子兀件401用於調整第一路光λ 1傳播方向，使得第一路光λ 1輸入到所述第一濾波合光元件202，第二子元件402用於調整第二路光λ 2的傳播方向，使得第二路光λ 2輸入到第二濾波合光元件203 ;第三路光λ 3可以是直接輸入到第一濾波合光元件202中，也可以是經過其他器件調整第三路光λ 3的傳播方向後輸入到第一濾波合光元件202中；第四路光λ 4可以是直接輸入到第二濾波合光元件203中，也可以是經過其他器件調整第四路光λ 4的傳播方向後輸入到第二濾波合光元件203中。
[0070]濾波合光元件可以是薄膜濾光片，根據反射與透射的光的波長的不同，薄膜濾光片可以是高透低反薄膜濾光片，也可以是低頭高反薄膜濾光片。
[0071]偏振態改變元件204用於改變第六路光λ 2 λ 4的偏振態以輸出第七路光，第六路光被改變偏振態後得到第七路光λ 』 2 λ 』 4。
[0072]由於不固定第一路光、第二路光、第三路光及第四路光的順序，所以經多個濾波合光元件合併後形成的多路光中的任一一路光均可以是第六路光，其他任一一路光均可以是第五路光，本發明申請附圖中所示的光路順序不能理解為對本發明技術方案的限定。
[0073]偏振態改變元件204可以是光柵，可以是波片，也可以是半波片。可以改變光的偏振方向的器件均可以是偏振態改變元件204。
[0074]通過偏振合光兀件206合併的兩路光滿足偏振合光兀件206反射、透射光的偏振態要求。
[0075]第三光路調整元件403用於調整第五路光λ 1 λ 3或第七路光λ 』 2 λ 』 4的傳播方向，使得第五路光λ 1 λ 3或第七路光λ 』 2 λ 』 4輸入到偏振合光元件206 ；
經濾波合光元件合併後形成的多路光，其中部分光被偏振態改變元件204改變其偏振態，形成偏振態不同的多類光，每一類光包含至少一路光。具體地，第五路光λ 1 λ 3的偏振態與第七路光λ 』 2 λ 』 4的偏振態相互垂直。
[0076]第三光路調整兀件403用於改變偏振態不同的多類光中的任類光的傳播方向。具體地，第三光路調整元件403用於調整第七路光λ』2λ』4的傳播方向，使其輸入偏振合光兀件206。
[0077]第一子元件401、第二子元件402以及第三光路調整元件403可以採用具體相同的器件，也可以採用具體不同的器件，在具體實施的過程中，不應因為名稱相同而認為具體器件一定相同。
[0078]所述偏振合光元件206用於將第五路光與第六路光合併為一路光λ 1 λ 2 λ 3 λ 4。
[0079]在本發明實施例中，偏振合光元件206放置在第一濾波合光元件202輸出的第五路光λ 1 λ 3的光路上，而第三光路調整元件403放置在偏振態改變元件204輸出的第七路光λ』2λ』4的光路上，改變第七路光的傳播方向使得第七路光輸入偏振合光元件206中。
[0080]偏振合光兀件206能夠根據光偏振方向的不同，將一部分偏振方向的光反射，將另一部分偏振方向的光透射。滿足上述特性的具體器件均可以是偏振合光元件206。偏振合光兀件206可以是偏振光合束器(PBS)。
[0081]不同波長的光分別從濾波合光元件的兩側射入濾波合光元件中，濾波合光元件對部分波長的光透射，對另一部分波長的光反射，使得經過濾波合光元件透射或反射的光位於濾波合光元件的同一側。控制好不同波長的光射入濾波合光元件的角度，便可以使得經過濾波合光元件透射或反射的光在濾波合光元件的同一側合併為一路光。
[0082]通過上述設計，可以使得兩路不同波長的光合併為一路光，對於四路不同波長的光，可以復用上述設計，使得四路光變為兩路光。
[0083]雷射器發出的光為偏振光，上述根據波長進行的合光並沒有改變各路光的偏振態，所以上述的兩路光仍保持原有的偏振態。通過偏振態改變元件204對其中一路光的偏振態進行調整，使得兩路光之間的偏振態不同。
[0084]不同偏振態的光分別從偏振合光兀件206的兩側射入偏振合光兀件206中，偏振合光兀件206對某一偏振態的光透射,對其他偏振態的光反射，使得經過偏振合光兀件206透射或反射的光位於偏振合光兀件206的同一側。控制好不同偏振態光射入偏振合光兀件206的角度，便可以使得經過偏振合光元件206透射或反射的光在偏振合光元件206的同一側合併為一路光。
[0085]通過上述設計，可以將偏振態不同的兩路光合併為一路光。
[0086]第一子元件401及第二子元件402通過改變光的傳播方向，使得不同波長的光位於濾波合光元件的兩側；第三光路調整元件403通過改變光的傳播方向，使得不同偏振態的光位於偏振合光兀件206的兩側。
[0087]由雷射器發出的四路不同波長的光經過第一子元件401、第二子元件402、第一濾波合光元件202、第二濾波合光元件203、偏振態改變元件204、第三光路調整元件403及偏振合光元件206的相互作用，實現了合併為一路光的目的。
[0088]為了減少光的能量損失，第三光路調整元件403可以鍍有增反膜，以加強對光的反射。
[0089]圖6為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。如圖7所示，本發明實施例提供的合波器包括第一透光體300及第二透光體400，第一透光體300的表面附著第一光路調整元件201、第一濾波合光元件202及第二濾波合光元件203，第二透光體400的表面附著偏振態改變元件204、第二光路調整元件205及偏振合光元件206。
[0090]根據圖2至圖5任一附圖所示的合波器方案，其改變光路的設計均可以應用到圖6所示的合波器中，據此，圖6可能呈現的形態都屬於本發明申請所保護的範圍。
[0091]具體地，圖6所示的合波器還包括增透元件，增透元件附著在第一透光體的表面，增透元件用於增加第一路光、第二路光、第五路光及第六路光透過。
[0092]圖7為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。如圖7所示，本發明實施例提供的合波器包括第一透光體300及第二透光體400，第一透光體300的表面附著第一光路調整元件201、第一濾波合光元件202、第二濾波合光元件203及偏振態改變元件204，第二透光體400的表面附著第二光路調整元件205及偏振合光元件206。
[0093]此外，第一透光體300還包括增透元件301，增透元件301用於增加第五路光λ 1 λ 3的透過量。
[0094]根據圖2至圖5任一附圖所示的合波器方案，其改變光路的設計均可以應用到圖8所示的合波器中，據此，圖7可能呈現的形態都屬於本發明申請所保護的範圍。
[0095]圖8為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。如圖8所示，本發明實施例提供的合波器包括第一透光體300及第二透光體400，第一透光體300的表面附著第一光路調整元件201、第一濾波合光元件202、第二濾波合光元件203及偏振態改變元件204，第二透光體400的表面附著第二光路調整元件205及偏振合光元件206。
[0096]此外，第一透光體300還包括增透元件301，第二透光體400還包括增透元件301，增透元件301增加光的透過量。
[0097]根據圖2至圖5任一附圖所示的合波器方案，其改變光路的設計均可以應用到圖8所示的合波器中，據此，圖8可能呈現的形態都屬於本發明申請所保護的範圍。
[0098]如圖6至圖8任一附圖所示的合波器，具體的，第一透光體可以是稜鏡體，在稜鏡體的各個表面鍍有不同功能的光學膜片，以分別實現第一光路調整元件、第一濾波合光元件及第二濾波合光元件的光學功能；第二透光體可以是稜鏡體，在稜鏡體的各個表面鍍有不同功能的光學膜片，以分別實現偏振態改變元件、第二光路調整元件及偏振合光元件的光學功能。
[0099]圖9為本發明實施例提供的另一種合波器結構示意圖。如圖9所示，本發明實施例提供的合波器還可以包含四個準直元件。四個準直元件分別位於輸入到合波器的四路光的光路上，對各自所在的光路上的光束進行準直作用，使得經準直後的光束方向性更好，光能量更為集中。在又一個實施例中，四個準直元件可以均為準直透鏡。準直元件具體可以位於四條光路上的任何位置，最優的是處於合波器的輸入端附件，關於準直元件與第一濾波合光元件202及第二濾波合光元件203的相對位置關係，本發明實施例不做限定。
[0100]在另一個實施例中，本發明申請提供的合波器還可以包括光隔離器，光隔離器位於偏振合光兀件206輸出光的光路上,用於減少回波損耗。
[0101]具體地，如圖9所示，合波器還包括第一準直元件，用於在第一路光輸入到第一光路調整元件之前，對第一路光進行準直；
第二準直元件，用於在第二路光輸入到第一光路調整元件之前，對第二路光進行準直；
第三準直元件，用於在第三路光輸入到第一濾波合光元件之前，對第三路光進行準直；
第四準直元件，用於在第四路光輸入到第二濾波合光元件之前，對第四路光進行準直。
[0102]對光進行準直可以優化光的傳播路線，保證光以直線傳播，便於光傳播角度的控制。
[0103]圖10為本發明實施例提供的另一種合波器結構圖。如圖10所示，本發明實施例提供的合波器包括第一透光體501、第二透光體5002及第三透光體503，第一透光體501的表面附著第一子元件401及第一濾波合光元件202，第二透光體502的表面附著第二子元件402及第二濾波合光元件203，第三透光體503的表面附著偏振態改變元件204、第三光路調整元件403及偏振合光元件206。
[0104]具體地，圖10所示的合波器還包括，第一增透元件，第一增透元件附著在第一透光體501的表面，第一增透元件用於增加第一路光及第五路光透過；
第二增透元件，第二增透元件附著在第二透光體502的表面，第二增透元件用於增加第二路光及所述第六路光透過。
[0105]圖11為本發明實施例提供的另一種合波器結構圖。如圖11所示，本發明實施例提供的合波器包括第一透光體501、第二透光體502及第三透光體503，第一透光體501的表面附著第一光路調整元件201，第二透光體502的表面附著第一濾波合光元件202及第二濾波合光元件203，第三透光體503的表面附著偏振態改變元件204、第二光路調整元件205及偏振合光元件206。
[0106]具體地，如圖11所示，合波器還包括第一增透元件，第一增透元件附著在第一透光體501的表面，第一增透元件用於增加第一路光、第二路光及第五路光透過；
第二增透元件，第二增透元件附著在第二透光體502的表面，第二增透元件用於增加第一路光、第二路光及第六路光透過。
[0107]最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種合波器，用於將至少四路由雷射器發出的不同波長的光合併為一路光，其特徵在於，包括 第一光路調整元件，所述第一光路調整元件用於調整第一路光及第二路光的傳播方向； 第一濾波合光元件，所述第一濾波合光元件用於將第三路光與被所述第一光路調整元件調整的第一路光合併為第五路光； 第二濾波合光元件，所述第二濾波合光元件用於將第四路光與被所述第一光路調整元件調整的第二路光合併為第六路光； 偏振態改變元件，所述偏振態改變元件用於改變所述第六路光的偏振態以輸出第七路光; 第二光路調整元件，所述第二光路調整元件用於調整所述第五路光或所述第七路光的傳播方向； 偏振合光元件，所述偏振合光元件用於在所述第二光路調整元件調整所述第五路光或所述第七路光的傳播方向之後，將所述第五路光與所述第七路光合併為一路光。
2.如權利要求1所述的合波器，其特徵在於，還包括 第一透光體，所述第一透光的表面附著所述第一光路調整元件、所述第一濾波合光元件及所述第二濾波合光元件； 第二透光體，所述第二透光體的表面附著所述偏振態改變元件、所述第二光路調整元件及所述偏振合光元件。
3.如權利要求2所述的合波器，其特徵在於，還包括 增透元件，所述增透元件附著在所述第一透光體的表面，所述增透元件用於增加所述第一路光、所述第二路光、所述第五路光及所述第六路光透過。
4.如權利要求1所述的合波器，其特徵在於，還包括 第一透光體，所述第一透光體的表面附著所述第一光路調整元件； 第二透光體，所述第二透光體的表面附著所述第一濾波合光元件及所述第二濾波合光元件， 第三透光體，所述第三透光體的表面附著所述偏振態改變元件、所述第二光路調整元件及所述偏振合光元件。
5.如權利要求4所述的合波器，其特徵在於，還包括 第一增透元件，所述第一增透元件附著在所述第一透光體的表面，所述第一增透元件用於增加所述第一路光及所述第五路光透過； 第二增透元件，所述第二增透元件附著在所述第二透光體的表面，所述第二增透元件用於增加所述第二路光及所述第六路光透過。
6.如權利要求1所述的合波器，其特徵在於，所述第一光路調整元件包括第一子元件及第二子元件，所述第一子元件用於調整第一路光的傳播方向；所述第二子元件用於調整第二路光的傳播方向。
7.如權利要求6所述的合波器，其特徵在於，還包括 第一透光體，所述第一透光體的表面附著第一子元件及第一濾波合光元件； 第二透光體，所述第二透光體的表面附著第二子元件及第二濾波合光元件； 第三透光體，所述第三透光體的表面附著偏振態改變元件、第三光路調整元件及偏振合光兀件。
8.如權利要求7所述的合波器，其特徵在於，還包括 第一增透元件，所述第一增透元件附著在所述第一透光體的表面，所述第一增透元件用於增加所述第一路光、所述第二路光及所述第五路光透過； 第二增透元件，所述第二增透元件附著在所述第二透光體的表面，所述第二增透元件用於增加所述第一路光、所述第二路光及所述第六路光透過。
9.如權利要求1至8任一所述的合波器，其特徵在於，還包括 第一準直元件，用於在所述第一路光輸入到所述第一光路調整元件之前，對所述第一路光進行準直； 第二準直元件，用於在所述第二路光輸入到所述第一光路調整元件之前，對所述第二路光進行準直； 第三準直元件，用於在所述第三路光輸入到所述第一濾波合光元件之前，對所述第三路光進行準直； 第四準直元件，用於在所述第四路光輸入到所述第二濾波合光元件之前，對所述第四路光進行準直。
10.如權利要求1至8任一所述的合波器，其特徵在於，還包括 一光隔離器，所述光隔離器位於所述偏振合光元件之後，並且位於所述偏振合光元件輸出的一路光所在的光路上。
【文檔編號】G02B27/28GK104460009SQ201410808269
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】陳思鄉 申請人:青島海信寬帶多媒體技術有限公司