專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)卫w器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單纖器件。
背景技術(shù)：
目前，在無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)系統(tǒng)中，同波長(zhǎng)單纖雙向的收發(fā)，也就是相同波長(zhǎng)的光通過(guò)同一個(gè)光纖實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射光路的分離是一個(gè)比較難解決的問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)如圖1所示，濾波片為部分透過(guò)部分反射濾波片，使得一個(gè)方向上的光直接透射通過(guò)濾波片，而另一個(gè)方向上的光在濾波片處反射，從而改變光路，進(jìn)而使相同波長(zhǎng)的光通過(guò)同一個(gè)光纖實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射光路的分離。然而，使用部分透過(guò)部分反射濾波片，會(huì)損失光器件的發(fā)射光功率及接收靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種單纖器件，達(dá)到較高的發(fā)射光功率及接收靈敏度。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案一種單纖器件，包括用于接收入射光的第一光電二極管和用于發(fā)射出射光的激光二極管，還包括具有一正方向的同波長(zhǎng)分光器，包括沿所述正方向依次設(shè)置且垂直于所述正方向的第一雙折射片、半波片、45°法拉第旋轉(zhuǎn)片以及與所述第一雙折射片相同的第二雙折射片；所述第一雙折射片的光軸與所述正方向之間的夾角為α，0° < α <90° ；所述半波片的e軸與所述第一雙折射片主截面之間的角度為β，β =67.5°或 β = 22. 5° ；所述入射光沿所述正方向通過(guò)所述同波長(zhǎng)分光器；所述出射光沿與所述正方向相反的方向通過(guò)所述同波長(zhǎng)分光器；所述出射光為偏振方向垂直于所述第一雙折射片的主截面的線(xiàn)偏振光。通過(guò)上述同波長(zhǎng)分光器，可實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射光路的分離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無(wú)需使用部分透射部分反射濾波片，從而實(shí)現(xiàn)同波長(zhǎng)單纖雙向理論上的無(wú)損傳輸，達(dá)到較高的發(fā)射光功率及接收靈敏度。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中部分透過(guò)部分反射濾波片實(shí)現(xiàn)光路分離的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中一種單纖器件的示意圖3為圖2中出射光的光路示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二中一種單纖器件的示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例三中一種單纖器件的示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例四中一種單纖器件的示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例四中另一種單纖器件的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例提供一種單纖器件，如圖2所示，包括用于接收入射光21的第一光電二極管2(Photo Diode, PD)和用于發(fā)射出射光的激光二極管3 (Laser Diode, LD)，還包括具有一正方向(即ζ軸正向)的同波長(zhǎng)分光器1，包括沿正方向(即ζ軸正向)依次設(shè)置且垂直于正方向(即ζ軸)的第一雙折射片11、半波片12、45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13以及與第一雙折射片11相同的第二雙折射片14 ；第一雙折射片11的光軸與正方向(即ζ軸正向)之間的夾角為α，0° <α <90° ；半波片12的e軸與第一雙折射片11主截面(即 zy平面)之間的角度為β，β =67.5°或β = 22.5°。以下以β =67.5°為例介紹入射光與出射光光路的分離原理，此時(shí)45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13對(duì)應(yīng)設(shè)置為從ζ軸正向看，使通過(guò)45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13的線(xiàn)偏振光的偏振方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°。一方面，入射光21沿正方向(即ζ軸正向)通過(guò)同波長(zhǎng)分光器1;入射光21為任意偏振態(tài)的光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)第一雙折射片11時(shí)分解為正交的兩束線(xiàn)偏振光，其中一束為偏振方向垂直于yz平面的ο光，另一束為偏振方向平行于yz平面的e光，ο光直接通過(guò)第一雙折射片11，而e光偏移一定距離后通過(guò)第一雙折射片11，經(jīng)過(guò)半波片12時(shí)，ο光與e 光的偏振方向分別變?yōu)榕c半波片12的e軸對(duì)稱(chēng)的方向，即從ζ軸正向看，ο光與e光的偏振方向都順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 45°，從ζ軸正向看，ο光與e光經(jīng)過(guò)45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13后，偏振方向都順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45° ；即ο光的偏振方向一共旋轉(zhuǎn)了 90°，變?yōu)槠叫杏趛z平面的光， e光的偏振方向一共旋轉(zhuǎn)了 90°，變?yōu)榇怪庇趛z平面的光，在經(jīng)過(guò)第二雙折射片14時(shí)，由于第二雙折射片14與第一雙折射片11相同，其光軸與正方向(即ζ軸正向)之間的夾角同樣為α，e光直接通過(guò)第二雙折射片14，而ο光偏移一定距離后與e光合為入射光21，從而改變了沿正方向通過(guò)同波長(zhǎng)分光器1的入射光21的光路。另一方面，如圖3所示，激光二極管3發(fā)射的出射光31沿與正方向相反的方向(即 ζ軸的負(fù)方向)通過(guò)同波長(zhǎng)分光器1 ；出射光31為偏振方向垂直于第一雙折射片的主截面 (即yz平面)的線(xiàn)偏振光。出射光31直接通過(guò)第二雙折射片14，經(jīng)過(guò)45°法拉第旋轉(zhuǎn)片 13后，從ζ軸正向看，出射光31的偏振方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 45°，經(jīng)過(guò)半波片12時(shí)，出射光 31的偏振方向變?yōu)榕c半波片12的e軸對(duì)稱(chēng)的方向，即從ζ軸正向看，出射光31的偏振方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 45°。即出射光31的偏振方向又變?yōu)榇怪庇趛z平面，之后直接通過(guò)第一雙折射片11。沿與正方向相反的方向通過(guò)同波長(zhǎng)分光器1的出射光31的光路沒(méi)有改變。
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與上述半波片12的e軸與第一雙折射片11主截面(即zy平面)之間的角度β =67.5°時(shí)類(lèi)似，當(dāng)β =22.5°時(shí)，45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13對(duì)應(yīng)設(shè)置為從ζ軸正向看，使通過(guò)45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13的線(xiàn)偏振光的偏振方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°。ο光與e光經(jīng)過(guò)半波片12后，從ζ軸正向看，ο光與e光的偏振方向都逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 45°，45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13 對(duì)應(yīng)β =22.5°設(shè)置，從ζ軸正向看，使ο光與e光經(jīng)過(guò)45°法拉第旋轉(zhuǎn)片13后，偏振方向都逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 45°。同樣使ο光的偏振方向一共旋轉(zhuǎn)90°，變?yōu)槠叫杏趛z平面的光， e光的偏振方向一共旋轉(zhuǎn)90°，變?yōu)榇怪庇趛z平面的光，從而改變了沿正方向通過(guò)同波長(zhǎng)分光器1的入射光21的光路。另一方面，出射光31直接通過(guò)第二雙折射片14，經(jīng)過(guò)45° 法拉第旋轉(zhuǎn)片13后，從ζ軸正向看，出射光31的偏振方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 45°，經(jīng)過(guò)半波片 12時(shí)，出射光31的偏振方向變?yōu)榕c半波片12的e軸對(duì)稱(chēng)的方向，即從ζ軸正向看，出射光 31的偏振方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 45°，同樣使出射光31的偏振方向又變?yōu)榇怪庇趛z平面，之后直接通過(guò)第一雙折射片11。沿與正方向相反的方向通過(guò)同波長(zhǎng)分光器1的出射光31的光路沒(méi)有改變。綜上所述，在光纖和LD與PD之間設(shè)置上述同波長(zhǎng)分光器，可實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射光路的分離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無(wú)需使用部分透射部分反射濾波片，從而實(shí)現(xiàn)同波長(zhǎng)單纖雙向理論上的無(wú)損傳輸，達(dá)到較高的發(fā)射光功率及接收靈敏度。實(shí)施例二基于實(shí)施例一，本發(fā)明實(shí)施例提供一種單纖器件，如圖4所示，還包括收發(fā)管芯 4(Transistor Outline, ΤΟ)，用于將第一光電二極管2和激光二極管3封裝在一起。同波長(zhǎng)分光器1的結(jié)構(gòu)與原理與實(shí)施例一相同，在此不再贅述。優(yōu)選地，上述第一雙折射片的光軸與正方向之間的夾角α = 47.85°，使入射光偏移的距離較大。實(shí)現(xiàn)將LD和PD封裝在同一個(gè)TO中的單纖雙向器件，并且通過(guò)上述同波長(zhǎng)分光器，可實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射光路的分離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無(wú)需使用部分透射部分反射濾波片， 從而實(shí)現(xiàn)同波長(zhǎng)單纖雙向理論上的無(wú)損傳輸，達(dá)到較高的發(fā)射光功率及接收靈敏度。并且由于不需要濾波片，從而減少了反射產(chǎn)生雜散光帶來(lái)的光串?dāng)_。實(shí)施例三基于實(shí)施例一，本發(fā)明實(shí)施例提供一種單纖器件，如圖5所示，還包括設(shè)置在第一光電二極管2與同波長(zhǎng)分光器1之間的入射光光路上的反射鏡5，用于反射通過(guò)同波長(zhǎng)分光器1的入射光，使第一光電二極管2接收入射光；第一接收管芯22，用于封裝第一光電二極管2 ；發(fā)射管芯32，用于封裝激光二極管3。同波長(zhǎng)分光器1的結(jié)構(gòu)與原理與實(shí)施例一相同，在此不再贅述。實(shí)現(xiàn)了同波長(zhǎng)單纖雙向光器件(Bi-DirectionOptical Sub-Assembly，B0SA)，并且通過(guò)上述同波長(zhǎng)分光器，可實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射光路的分離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無(wú)需使用部分透射部分反射濾波片，從而實(shí)現(xiàn)同波長(zhǎng)單纖雙向理論上的無(wú)損傳輸，達(dá)到較高的發(fā)射光功率及接收靈敏度。實(shí)施例四基于實(shí)施例二或?qū)嵤├?，本發(fā)明實(shí)施例提供一種單纖器件，如圖6所示，還包括第二光電二極管6，用于接收特定波長(zhǎng)的光；特定波長(zhǎng)濾波片61，用于使特定波長(zhǎng)的光反射，其他波長(zhǎng)的光透射；第二接收管芯62，用于封裝第二光電二極管6 ；特定波長(zhǎng)濾波片61和同波長(zhǎng)分光器1沿正方向依次設(shè)置。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例二相同，或者如圖7所示，與實(shí)施例三相同。光纖7傳輸?shù)奶囟úㄩL(zhǎng)的光在特定波長(zhǎng)濾波片61處反射，至第二光電二極管6處被接收，而另外的同波長(zhǎng)的光直接通過(guò)特定波長(zhǎng)濾波片61，具體的結(jié)構(gòu)與原理與上述實(shí)施例相同，在此不再贅述。實(shí)現(xiàn)了二波長(zhǎng)單纖雙向器件，并且通過(guò)上述同波長(zhǎng)分光器，可實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射光路的分離，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無(wú)需使用部分透射部分反射濾波片，從而實(shí)現(xiàn)同波長(zhǎng)單纖雙向理論上的無(wú)損傳輸，達(dá)到較高的發(fā)射光功率及接收靈敏度。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種單纖器件，包括用于接收入射光的第一光電二極管和用于發(fā)射出射光的激光二極管，其特征在于，還包括具有一正方向的同波長(zhǎng)分光器，包括沿所述正方向依次設(shè)置且垂直于所述正方向的第一雙折射片、半波片、45°法拉第旋轉(zhuǎn)片以及與所述第一雙折射片相同的第二雙折射片； 所述第一雙折射片的光軸與所述正方向之間的夾角為α，0° < α <90° ； 所述半波片的e軸與所述第一雙折射片主截面之間的角度為β，β = 67.5°或β = 22.5° ；所述入射光沿所述正方向通過(guò)所述同波長(zhǎng)分光器； 所述出射光沿與所述正方向相反的方向通過(guò)所述同波長(zhǎng)分光器； 所述出射光為偏振方向垂直于所述第一雙折射片的主截面的線(xiàn)偏振光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單纖器件，其特征在于，所述第一雙折射片的光軸與所述正方向之間的夾角為α = 47.85°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單纖器件，其特征在于，還包括收發(fā)管芯，用于將所述第一光電二極管和激光二極管封裝在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單纖器件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一光電二極管與所述同波長(zhǎng)分光器之間的入射光光路上的反射鏡； 第一接收管芯，用于封裝所述第一光電二極管； 發(fā)射管芯，用于封裝所述激光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的單纖器件，其特征在于，還包括 特定波長(zhǎng)濾波片，用于使特定波長(zhǎng)的光反射，其他波長(zhǎng)的光透射； 第二光電二極管，用于接收所述特定波長(zhǎng)的光；第二接收管芯，用于封裝所述第二光電二極管； 所述特定波長(zhǎng)濾波片和同波長(zhǎng)分光器沿所述正方向依次設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單纖器件，涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，達(dá)到較大的發(fā)射光功率及接受靈敏度。該單纖器件，包括用于接收入射光的第一光電二極管和用于發(fā)射出射光的激光二極管，還包括具有一正方向的同波長(zhǎng)分光器，包括沿正方向依次設(shè)置且垂直于正方向的第一雙折射片、半波片、45°法拉第旋轉(zhuǎn)片以及與第一雙折射片相同的第二雙折射片；第一雙折射片的光軸與正方向之間的夾角為α，0°＜α＜90°；半波片的e軸與第一雙折射片主截面之間的角度為β，β＝67.5°或β＝22.5°；入射光沿正方向通過(guò)同波長(zhǎng)分光器；出射光沿與正方向相反的方向通過(guò)同波長(zhǎng)分光器；出射光為偏振方向垂直于第一雙折射片的主截面的線(xiàn)偏振光。
文檔編號(hào)G02B6/42GK102401947SQ201110373989
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者張學(xué)明, 曾同新, 李生 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司