光學(xué)循環(huán)器陣列的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本說(shuō)明書(shū)涉及光學(xué)通信。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的光學(xué)循環(huán)器被采用在傳送光學(xué)信號(hào)的系統(tǒng)中以便在特定方向上傳送光學(xué)信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，在三端口光學(xué)循環(huán)器中，在第一端口處輸入的光學(xué)信號(hào)將被傳送到第二端口。在第二端口處輸入的光學(xué)信號(hào)將被傳送到第三端口。但是光學(xué)信號(hào)通常將不會(huì)在相反的方向上被傳送。舉例來(lái)說(shuō)，在第二端口處輸入的光學(xué)信號(hào)將不會(huì)被傳送到第一端口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]總體來(lái)說(shuō)，在本說(shuō)明中描述的主題內(nèi)容的一個(gè)新穎方面可以被具體實(shí)現(xiàn)在包括多個(gè)層疊的三端口循環(huán)器的光學(xué)循環(huán)器陣列中，每一個(gè)三端口循環(huán)器具有第一端口陣列的對(duì)應(yīng)的第一端口、第二端口陣列的對(duì)應(yīng)的第二端口以及第三端口陣列的對(duì)應(yīng)的第三端口，其中所述多個(gè)層疊的三端口循環(huán)器當(dāng)中的每一個(gè)共享以下光學(xué)組件:耦合到第一端口陣列的第一 Wollaston棱鏡，第一透鏡，第一半波板，取決于偏振的光束路徑分離器，第二半波板，第二透鏡，取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件，親合到第二端口陣列的第二 Wollaston棱鏡，以及耦合到第三端口陣列的第三Wollaston棱鏡。
[0004]前述和其他實(shí)施例可選地可以分別單獨(dú)包括或者組合地包括以下特征當(dāng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。具體來(lái)說(shuō)，一個(gè)實(shí)施例組合地包括所有以下特征。所述取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件包括Faraday旋轉(zhuǎn)器和半波板。每一個(gè)端口陣列包括一條或多條熱膨脹芯(TEC)光纖。所述取決于偏振的光束路徑分離器包括雙折射楔形對(duì)。所述雙折射楔形對(duì)包括:光學(xué)耦合到雙折射楔形對(duì)的第一側(cè)的第一楔形；以及光學(xué)耦合到雙折射楔形對(duì)的第二側(cè)的第二楔形，其中第一楔形和第二楔形校正經(jīng)過(guò)光學(xué)循環(huán)器陣列的光束的平行性。所述取決于偏振的光束路徑分離器包括具有取決于偏振的涂層的光束分離器。所述TEC光纖、第一透鏡、第二透鏡和取決于偏振的光束路徑分離器被定位在雙遙測(cè)(double telemetric)配置布局中。所述取決于偏振的光束路徑分離器基于入射光束的偏振指向提供從第一端口到第二端口以及從第二端口到第三端口的光束路徑路由。所述取決于偏振的光束路徑分離器光學(xué)耦合在第一透鏡和第二透鏡之間。所述取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件光學(xué)耦合在第二Wollaston棱鏡和第二透鏡之間。
[0005]所述光學(xué)循環(huán)器陣列還包括耦合到第一端口的第二取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件；以及耦合到第三端口的第三取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件，其中第二取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件光學(xué)親合在第一 Wollaston棱鏡和第一透鏡之間，并且第三取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件光學(xué)親合在第三Wollaston棱鏡和第一透鏡之間。第二取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件提供隔離以便減少沿著從第二端口到第一端口的路徑的漏光。第三取決于傳播方向的偏振旋轉(zhuǎn)套件提供隔離以便減少沿著從第三端口到第二端口的路徑的漏光。在第一端口處輸入的光束被隨機(jī)偏振，并且其中第一 Wollaston棱鏡和第一半波板提供偏振調(diào)節(jié)。
[0006]總體來(lái)說(shuō)，在本說(shuō)明中描述的主題內(nèi)容的一個(gè)新穎方面可以被具體實(shí)現(xiàn)在包括多個(gè)層疊的三端口循環(huán)器的光學(xué)循環(huán)器陣列中，每一個(gè)三端口循環(huán)器具有第一端口陣列的對(duì)應(yīng)的第一端口、第二端口陣列的對(duì)應(yīng)的第二端口以及第三端口陣列的對(duì)應(yīng)的第三端口，其中所述多個(gè)層疊的三端口循環(huán)器當(dāng)中的每一個(gè)共享以下光學(xué)組件:光學(xué)耦合到第一端口陣列和第三端口陣列的第一微透鏡陣列，第一走離(walk off)晶體，第一半波板，第一Faraday旋轉(zhuǎn)器，第一雙折射楔形對(duì)，第二雙折射楔形對(duì)，第二 Faraday旋轉(zhuǎn)器，第二半波板，第二雙折射走離晶體，以及光學(xué)耦合到第二端口陣列的第二微透鏡陣列。
[0007]可以實(shí)施在本說(shuō)明書(shū)中描述的主題內(nèi)容的特定實(shí)施例，從而實(shí)現(xiàn)后面的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。光學(xué)循環(huán)器陣列允許層疊多個(gè)三端口循環(huán)器，從而使其分別使用共同的光學(xué)組件集合。所述循環(huán)器的陣列可以被基本上同時(shí)對(duì)準(zhǔn)。
[0008]將在附圖和后面的描述中闡述在本說(shuō)明書(shū)中描述的主題內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。通過(guò)后面的描述、附圖和權(quán)利要求書(shū)，所述主題內(nèi)容的其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1A是端口光束路由Y-Z平面上的示例性光學(xué)循環(huán)器陣列的圖示。
[0010]圖1B是偏振調(diào)節(jié)X-Z平面上的圖1A的光學(xué)循環(huán)器陣列的示例性單個(gè)光學(xué)循環(huán)器的圖示。
[0011]圖1C是陣列層疊和偏振調(diào)節(jié)X-Z平面上的圖1A的示例性光學(xué)循環(huán)器陣列的圖不O
[0012]圖2A是端口光束路由Y-Z平面上的示例性光學(xué)循環(huán)器陣列的圖示。
[0013]圖2B是偏振調(diào)節(jié)X-Z平面上的圖2A的光學(xué)循環(huán)器陣列的示例性單個(gè)光學(xué)循環(huán)器的圖示。
[0014]圖2C是陣列層疊和偏振調(diào)節(jié)X-Z平面上的圖2A的示例性光學(xué)循環(huán)器陣列的圖不O
[0015]圖3A是端口光束路由和偏振調(diào)節(jié)Y-Z平面上的示例性循環(huán)器陣列的圖示。
[0016]圖3B是陣列層疊X-Z平面上的圖3A的示例性循環(huán)器陣列的圖示。
[0017]各幅圖中的相同的附圖標(biāo)記表明相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1A-C示出了示例性光學(xué)循環(huán)器陣列100。圖1A是端口光束路由Y_Z平面上的示例性光學(xué)循環(huán)器陣列100的圖示。圖1B是偏振調(diào)節(jié)X-Z平面上的圖1A的光學(xué)循環(huán)器陣列100的示例性單個(gè)光學(xué)循環(huán)器的圖示。圖1C是陣列層疊和偏振調(diào)節(jié)X-Z平面上的圖1A的示例性光學(xué)循環(huán)器陣列100的圖示，其中示出了對(duì)應(yīng)于光學(xué)循環(huán)器陣列100的多個(gè)循環(huán)器的光徑。
[0019]光學(xué)循環(huán)器陣列100包括第一端口陣列101、第二端口陣列113和第三端口陣列117。光學(xué)循環(huán)器陣列100被配置成使得來(lái)自第一端口陣列101處的光纖的輸入光束被路由到第二端口陣列113處的輸出光纖，并且使得來(lái)自第二端口陣列113處的光纖的輸入光束被路由到第三端口陣列117處的輸出光纖。光學(xué)循環(huán)器陣列100提供在X-Z平面上層疊的多個(gè)三端口光學(xué)循環(huán)器的陣列。所述陣列的每一個(gè)光學(xué)循環(huán)器共享光學(xué)端口和光學(xué)組件。所述陣列的各個(gè)光學(xué)循環(huán)器可以被同時(shí)對(duì)準(zhǔn)。
[0020]圖1A示出了對(duì)應(yīng)于來(lái)自第一端口陣列101的光學(xué)輸入到第二端口陣列113處的輸出以及來(lái)自第二端口陣列113的光學(xué)輸入到第三端口陣列117處的輸出的光束路徑。
[0021]第一端口陣列101、第二端口陣列113和第三端口陣列117當(dāng)中的每一個(gè)可以包括或者耦合到一條或多條熱膨脹芯(TEC)光纖，其允許從光學(xué)循環(huán)器陣列100的對(duì)應(yīng)的端口陣列輸入和輸出多個(gè)光學(xué)信號(hào)。相對(duì)于典型的單模光纖，TEC光纖具有通過(guò)加熱獲得的擴(kuò)大的模場(chǎng)直徑。
[0022]參照?qǐng)D1A，通過(guò)相應(yīng)的TEC光纖在第一端口陣列101處輸入的光束具有隨機(jī)偏振。輸入光束經(jīng)過(guò)第一 Wollaston棱鏡102。第一 Wollaston棱鏡102包括一對(duì)楔形棱鏡。所述楔形棱鏡的光軸彼此垂直，從而使得離開(kāi)Wollaston棱鏡102的光束基于偏振方向而發(fā)散，從而得到兩道正交偏振的光束。在TEC光纖之后，高斯光束發(fā)散角被減小，從而允許通過(guò)Wollaston棱鏡102明確地角度分離兩道正交偏振的光束。Wollaston棱鏡102的第一楔形棱鏡的C軸平行于X-Y平面，并且Wollaston棱鏡102的第二楔形棱鏡的C軸垂直于X-Z平