发明名称 光讯号交错分波器
摘要 本发明系为一种光讯号交错分波器,系可将一具有所有波长之光讯号交错分波成两间距较大的光讯号,也就是说利用双折射波片来构成一光讯号分波交错机制,可将一具有所有波长的光讯号,分波为偶数波讯号以及奇数波讯号,而可在现有的网路实体架构下增加总传输量。
申请公布号 TW550409 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW090113767 申请日期 2001.06.07
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 黄承彬;胡杰;许立根
分类号 G02F1/13 主分类号 G02F1/13
代理机构 代理人
主权项 1.一种光讯号交错分波器,系用以将一具有所有波长之入射光交错分波为一偶数波讯号以及一奇数波讯号向外输出,该光讯号交错分波器至少包含有:一第一光偏振分离/合并器,可将该入射光偏移成为两偏振态互相正交之光讯号;一第一偏振旋转晶体,用以使该其中之一该光讯号之偏振态旋转,而成为两偏振态相同之光讯号;一光讯号分波交错机制,使该两偏振态相同之光讯号分别分波交错形成一偶数波长之偏振态与奇数波长之偏振态相互正交之光讯号;一偏振光讯号位移器,将该两偶数波长之偏振态与奇数波长之偏振态相互正交之光讯号分别偏移分离成为一偶数波长之光讯号以及一奇数波长之光讯号;一第二偏振旋转晶体,用以使其中之一该偶数波长之光讯号以及其中之一该奇数波长之光讯号之偏振态旋转,而分别与另一该偶数波长之光讯号以及另一该奇数波长之光讯号之偏振态正交;一第二光偏振分离/合并器,可将该两偏振态互相正交之偶数波长之光讯号与该奇数波长之光讯号合并成为该偶数波讯号以及该奇数波讯号输出;以及一光角度偏折器,位于该偏振光讯号位移器与该偶数波讯号以及该奇数波讯号输出位置之间,可将通过之光讯号的行进方向偏折,而使得该偶数波讯号以及该奇数波讯号可耦合进入一双光纤准直器。2.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该第一光偏振分离/合并器以及该第二光偏振分离/合并器可分别为一双折射晶体。3.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该第一偏振旋转晶体以及该第二偏振旋转晶体可分别为一法拉第晶体。4.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该第一偏振旋转晶体以及该第二偏振旋转晶体可分别为一半波长波片。5.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该光角度偏折器可为一光学玻璃。6.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该光角度偏折器可为一高折射率光学晶体。7.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该光讯号分波交错机制系为包含有:一对双折射波片,其中之一该双折射波片用以产生分波交错之效应,另一该双折射波片系为温度稳定之用。8.如申请专利范围第7项所述光讯号交错分波器,其中该用以产生分波交错效应之双折射波片的长度系用来控制分波交错频谱之周期的间距。9.如申请专利范围第7项所述光讯号交错分波器,其中该温度稳定用之双折射波片的长度系根据该对双折射波片之双折射材料温度膨胀系数与温度光学系数来决定,以使分波交错效应在操作温度下保持稳定。10.如申请专利范围第9项所述光讯号交错分波器,其中该双折射材料系选自LiNbO3.YVO4.Calcite、TiO2.MgF2.PbMoO4以及-BBO所构成之组合的其中之一。11.如申请专利范围第7项所述光讯号交错分波器,其中该光讯号分波交错机制更包含有一第二对双折射波片。12.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器更包含有一第二偏振光讯号位移器以及一第二偏振旋转晶体,该第二偏振光讯号位移器与该第二偏振旋转晶体系依序位于该第一偏振旋转晶体以及该光讯号分波交错机制之间,配合该第一偏振旋转晶体为非互补性之偏振旋转晶体,可使得该偶数波讯号以及该奇数波讯号输入产生合波效应时,所得到之所有波长的射出位置与该入射波不同。13.如申请专利范围第12项所述光讯号交错分波器,其中该该第一偏振旋转晶体系由一法拉第晶体以及一半波长波片所组成。14.如申请专利范围第12项所述光讯号交错分波器,其中该该第一偏振旋转晶体系由一半波长波片以及一四分之一波长波片所组成。15.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该第一偏振旋转晶体为非互补性之偏振旋转晶体,使得合波效应时,该偶数波讯号以及该奇数波讯号的输入位置互换,才能于通过该光讯号交错分波器时,产生一具有所有波长之光讯号16.如申请专利范围第15项所述光讯号交错分波器,其中该第一偏振旋转晶体系由一法拉第晶体以及一半波长波片所组成。17.如申请专利范围第15项所述光讯号交错分波器,其中该第一偏振旋转晶体系由一半波长波片以及一四分之一波长波片所组成。18.如申请专利范围第1项所述光讯号交错分波器,其中该第一偏振旋转晶体以及该第二偏振旋转晶体之偏移方向为45度,可使合波效应时,该偶数波讯号以及该奇数波讯号的输入位置互换,才能于通过该光讯号交错分波器时,产生一具有所有波长之光讯号。19.一种光讯号交错分波器,系用以连接于一三光纤准直器,该三光纤准直器其中一埠用以产生一具有所有波长之入射光,通过该光讯号交错分波器后会反射而产生交错分波为一偶数波讯号以及一奇数波讯号向外输出耦合至该三光纤准直器的另外两埠,该光讯号交错分波器至少包含有:一第一光角度偏折器,用以改变该入射光进入该光讯号交错分波器之角度;一光偏振分离/合并器,可将该入射光偏移成为两偏振态互相正交之光讯号;一偏振旋转晶体,用以使该其中之一该光讯号之偏振态旋转,而成为两偏振态相同之光讯号;一偏振光讯号位移器,偏移之方向与该两偏振态相同之光讯号正交;一光讯号分波交错机制,使该两偏振态相同之光讯号分别分波交错形成一偶数波长之偏振态与奇数波长之偏振态相互正交之光讯号;一空间位移反射体,可反射该两偶数波长之偏振态与奇数波长之偏振态相互正交之光讯号并产生空间上的位移;以及一第一光角度偏折器,用以使其中之一该偶数波讯号以及该奇数波讯号的行进方向偏折,而能耦合至该三光纤准直器的另外两埠;其中反射后之该光讯号再度进入该光讯号分波交错机制继续产生分波效应至所欲的分波间距,接着通过该偏振光讯号位移器使该两光讯号之分别分离为一偶数波长光讯号以及一奇数波长光讯号,再藉由偏振旋转晶体将该其中之一光讯号之奇数波长光讯号以及另一该光讯号之偶数波长光讯号之偏振态旋转,使其与该另一偶数波长光讯号与该另一奇数波长光讯号之偏振态正交,接着通过该光偏振分离/合并器使其合并成为该偶数波讯号以及该奇数波讯号。20.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该光偏振分离/合并器可为一双折射晶体。21.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该偏振旋转晶体可为一法拉第晶体。22.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该偏振旋转晶体以可为一半波长波片。23.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该第一光角度偏折器以及该第二光角度偏折器可分别为一光学玻璃。24.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该第一光角度偏折器以及该第二光角度偏折器可分别为一高折射率光学晶体。25.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该光讯号分波交错机制系为包含有:一对双折射波片,其中之一该双折射波片用以产生分波交错之效应,另一该双折射波片系为温度稳定之用。26.如申请专利范围第25项所述光讯号交错分波器,其中该用以产生分波交错效应之双折射波用的长度系用来控制分波交错频谱之周期的间距。27.如申请专利范围第25项所述光讯号交错分波器,其中该温度稳定用之双折射波片的长度系根据该对双折射波片之双折射材料温度膨胀系数与温度光学系数来决定,以使分波交错效应在操作温度下保持稳定。28.如申请专利范围第27项所述光讯号交错分波器,其中该双折射材料系选自LiNbO3.YVO4.Calcite、TiO2.MgF2.PbMoO4以及-BBO所构成之组合的其中之一。29.如申请专利范围第25项所述光讯号交错分波器,其中该光讯号分波交错机制更包含有一第二对双折射波。30.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该空间位移反射体系包含有一互补偏振旋转晶体以及一双面旋转晶体,可使进入之光讯号反射并产生一空间上的位移,且偏振态会旋转90度。31.如申请专利范围第30项所述光讯号交错分波器,其中该互补偏振旋转晶体系为一半波长波片。32.如申请专利范围第19项所述光讯号交错分波器,其中该空间位移反射体系包含有一非互补偏振旋转晶体、一焦聚透镜以及一置于该焦聚透镜之焦平面上的高反射镜,可使进入之光讯号反射并产生一空间上的位移,且偏振态会旋转90度。33.如申请专利范围第32项所述光讯号交错分波器,其中该非互补偏振旋转晶体系为一法拉第旋转晶体。34.如申请专利范围第32项所述光讯号交错分波器,其中该非互补偏振旋转晶体系为一四分之一波长波片。35.一种光讯号交错分波器,系用以将一具有所有波长之入射光交错分波为一偶数波讯号以及一奇数波讯号向外输出,其主要系利用一光讯号分波交错机制使通过之光讯号交错分波为一偶数波长与奇数波长之偏振态正交之光讯号,该光讯号分波交错机制至少包含有:一对双折射波片,其中之一该双折射波片用以产生分波交错之效应,另一该双折射波片系为温度稳定之用。36.如申请专利范围第35项所述光讯号交错分波器,其中该用以产生分波交错效应之双折射波片之光轴,系与入射之光讯号成45度之夹角。37.如申请专利范围第35项所述光讯号交错分波器,其中该用以产生分波交错效应之双折射波片的长度系用来控制分波交错频谱之周期的间距。38.如申请专利范围第35项所述光讯号交错分波器,其中该温度稳定用之双折射波片的长度系根据该对双折射波片之双折射材料温度膨胀系数与温度光学系数来决定,以使分波交错效应在操作温度下保持稳定。39.如申请专利范围第38项所述光讯号交错分波器,其中该双折射材料系选自LiNbO3.YVO4.Calcite、TiO2.MgF2.PbMoO4以及-BBO所构成之组合的其中之一。40.如申请专利范围第35项所述光讯号交错分波器,其中该光讯号分波交错机制更包含有一第二对双折射波片造成平坦化机制,其中之一该双折射波片用以产生分波交错之效应,另一该双折射波片系为温度稳定之用。41.如申请专利范围第40项所述光讯号交错分波器,其中该用以产生分波交错效应平坦化之双折射波片之光轴,系与入射之光讯号成1至20度之夹角。42.如申请专利范围第40项所述光讯号交错分波器,其中该温度稳定用之双折射波片的长度系根据该对双折射波片之双折射材料温度膨胀系数与温度光学系数来决定,以使分波交错效应在操作温度下保持稳定。43.如申请专利范围第42项所述光讯号交错分波器,其中该双折射材料系选自LiNbO3.YVO4.Calcite、TiO2.MgF2.PbMoO4以及-BBO所构成之组合的其中之一。图式简单说明:第1图为本发明交错分波之示意图;第2A图为本发明单级光讯号分波交错机制之示意图;第2B图为本发明第2A图之穿透频谱之示意图;第3A图为本发明双级光讯号分波交错机制之示意图;第3B图为本发明第3A图之穿透频谱之示意图;第4A、4B图为为本发明第一实施例结构及光路之示意图;第5图为本发明第一实施例之交错分波光路偏振态示意图;第6图为本发明第一实施例之交错合波光路偏振态示意图;第7A、7B图为本发明空间位移反射体之示意图;第8A、8B图为为本发明第二实施例结构及光路之示意图;第9图为本发明第二实施例之交错分波光路偏振态示意图;第10图为本发明第二实施例之交错合波光路偏振态示意图;第11图为本发明四埠光讯号交错分波环行器之示意图;第12A、12B图为本发明三埠光讯号交错分波环行器之示意图;第13A、13B图为为本发明第三实施例结构及光路之示意图;第14图为本发明第三实施例之交错分波光路偏振态示意图;第15图为本发明第三实施例之交错合波光路偏振态示意图;第16A、16B图为本发明光讯号分波交错机制特性之示意图;第17A、17B图为本发明第四实施例结构及光路之示意图;第18图为本发明第四实施例之交错分波光路偏振态之第一实施态样示意图;第19图为本发明第四实施例之交错合波光路偏振态之第一实施态样示意图;第20图为本发明第四实施例之交错分波光路偏振态之第二实施态样示意图;以及第21图为本发明第四实施例之交错合波光路偏振态之第二实施态样示意图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号