線偏振光，偏振方向為別處于y-z面以及垂直y-z面，此兩束光成一定夾角，分別是非尋常光和尋常光，隨后法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204將兩束偏振光同時逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°，上述第一偏振光束偏移器107的非尋常光被法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204旋轉(zhuǎn)90°后的偏正面就與第二偏振光束偏移器107的光軸垂直，尋常光的偏振面與第二偏振光束偏移器107的光軸平行，最后第二偏振光束偏移器107將兩束偏振光交匯并空間合束。合束后的光入射4通道的ROSA結(jié)構(gòu)600，入射光中的λ1、λ2，λ3和λ 4波長的光波分解復(fù)用后進(jìn)入相應(yīng)的H)，轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電信號，完成BOSA結(jié)構(gòu)的光信號接收功能。
[0078]由一個4通道TOSA結(jié)構(gòu)400發(fā)出的一束線偏振光的方向與第二偏振光束偏移器107的光軸垂直，與y軸平行并相距一定間距，沿y軸負(fù)向入射第二偏振光束偏移器107，成為第二偏振光束偏移器107的尋常光，直線通過第二偏振光束偏移器107，并傳送給法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204，隨后的法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204對此束偏振光不做旋轉(zhuǎn)，上述第二偏振光束偏移器107的尋常光偏振面就與第一偏振光束偏移器000的光軸垂直，也是第一偏振光束偏移器107的尋常光，直線通過第一偏振光束偏移器107，通過準(zhǔn)直透鏡003耦合至光纖001，從而完成BOSA結(jié)構(gòu)的光信號發(fā)射功能。
[0079][實施例4]
[0080]圖14中BOSA結(jié)構(gòu)依次包括輸入光纖001及其準(zhǔn)直透鏡003、第一偏振光束偏移器107,45°法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204、第二偏振光束偏移器107以及并列的一個2通道TOSA子結(jié)構(gòu)501、一個2通道TOSA子結(jié)構(gòu)502和一個4通道ROSA結(jié)構(gòu)600。[0081 ] 第一偏振光束偏移器107和第二偏振光束偏移器107的光軸平行y-z平面并處于一、三象限，法拉第旋轉(zhuǎn)器組件為45°法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204。
[0082]光纖001出射的多波長發(fā)散光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡003準(zhǔn)直，沿Y軸正向入射第一偏振光束偏移器107，光束分為兩束正交線偏振光，偏振方向為別處于y-z面以及垂直y-z面，此兩束光成一定夾角，分別是非尋常光和尋常光，隨后法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204將兩束偏振光同時逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°，上述第一偏振光束偏移器107的非尋常光被法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204旋轉(zhuǎn)90°后的偏正面方向就與第二偏振光束偏移器107的光軸垂直，成為第二偏振光束偏移器107的尋常光，尋常光的偏振面與第二偏振光束偏移器107的光軸平行，成為第二偏振光束偏移器107的非尋常光，最后第二偏振光束偏移器107將兩束偏振光交匯并空間合束。合束后的光入射4通道的ROSA結(jié)構(gòu)600，入射光中的λ1、λ2，λ3和λ 4波長的光波分解復(fù)用后進(jìn)入相應(yīng)的H)，轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電信號，完成BOSA結(jié)構(gòu)的光信號接收功能。
[0083] 由TOSA子結(jié)構(gòu)501和TOSA子結(jié)構(gòu)502發(fā)出的兩束正交線偏振光的方向分別與第二偏振光束偏移器107的光軸平行和垂直，彼此相互平行并相距一定間距，沿y軸負(fù)向入射第二偏振光束偏移器107，分別成為第二偏振光束偏移器107的非尋常光和尋常光，被第二偏振光束偏移器107縮小間距并平行傳送給法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204，隨后的法拉第旋轉(zhuǎn)片和光軸22.5°半波片組件204對兩束偏振光同時不旋轉(zhuǎn)，上述第二偏振光束偏移器204的非尋常光的偏正面就與第一偏振光束偏移器107的光軸平行，尋常光偏振面與第一偏振光束偏移器107的光軸垂直，最后第一偏振光束偏移器107將兩束偏振光交匯并空間合束。最終通過準(zhǔn)直透鏡003耦合至光纖001，完成BOSA結(jié)構(gòu)的光信號發(fā)射功能。
【主權(quán)項】
1.一種單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，包括TOSA結(jié)構(gòu)和ROSA結(jié)構(gòu)，所述TOSA結(jié)構(gòu)包括光發(fā)射結(jié)構(gòu)和波分復(fù)用結(jié)構(gòu)；所述ROSA結(jié)構(gòu)包括光接收結(jié)構(gòu)和波分解復(fù)用結(jié)構(gòu)；其特征在于:還包括一光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)；所述BOSA —端設(shè)有一光接口，光接口接收的光信號經(jīng)所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)入射到ROSA的波分解復(fù)用結(jié)構(gòu)上；所述TOSA發(fā)射的信號光經(jīng)其波分復(fù)用結(jié)構(gòu)合光之后，經(jīng)所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)傳輸?shù)剿龉饨涌?，由該光接口輸出TOSA發(fā)射的信號光。2.如權(quán)利要求1所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)依次包括第一雙折射偏振分光晶體元件，法拉第旋轉(zhuǎn)器組件，第二雙折射偏振分光晶體元件。所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器組件可以是單獨的45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片，也可以是45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片的組合件；所述的第一雙折射偏振分光晶體元件和第二雙折射偏振分光晶體元件是用相同的雙折射晶體材料加工而成的形狀尺寸相同的光學(xué)元件，可以是雙折射晶體楔角片，也可以是偏振光束偏移器。使用45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片時，第一雙折射晶體楔角片和第二雙折射晶體楔角片的光軸互成45°夾角；使用45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片的組合件時，第一雙折射晶體楔角片和第二雙折射晶體楔角片的光軸互成90°夾角；使用45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片的組合件時，第一偏振光束偏移器和第二偏振光束偏移器的光軸平行。所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)對從第一雙折射偏振分光晶體元件入射的正向傳輸光束先正交偏振分束，后空間合束；對從第二雙折射偏振分光晶體元件入射的反向傳輸?shù)膬墒臻g分離的正交線偏正光則空間合束，反向入射光的空間分離角β的大小與雙折射偏振分光晶體元件兩端通光面的楔角Θ有關(guān)，β =2.arcsin[ (ne-no).tan θ ]，其中，ne和no分別是雙折射偏振分光晶體元件的非尋常光和尋常光折射率，楔角Θ的取值范圍從0°到0C，Θ c為發(fā)生全反射的臨界角，分離角為β越大，所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)就越易獲得高的正向傳輸和反向傳輸光信號之間的隔離度。3.如權(quán)利要求1或2所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)的正向傳輸偏振分光再合束的過程以及反向傳輸偏振合束的過程僅與光的偏振有關(guān)，而與波長無關(guān)，所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)無波長選擇性。4.如權(quán)利要求1或2所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)是依次包括第一偏振光束偏移器，45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片的組合件，第二偏振光束偏移器。5.如權(quán)利要求1或2所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)是依次包括第一雙折射晶體楔角片，法拉第旋轉(zhuǎn)器組件，第二雙折射晶體楔角片；所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器組件是單獨的45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片，或是45°旋轉(zhuǎn)角法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片的組合件。6.如權(quán)利要求1所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述TOSA結(jié)構(gòu)的光發(fā)射結(jié)構(gòu)包括四個不同波長的激光器組和準(zhǔn)直透鏡組；所述波分復(fù)用結(jié)構(gòu)包括第一濾波膜片、第二濾波膜片、第三濾波膜片和三個全反射鏡；所述激光器組發(fā)射四個不同波長λ?、λ2、入3、λ 4的光信號；所述第一濾波膜片對λ I增透對λ 2、λ 3和λ 4高反；所述第二濾波膜片對λ 2增透，對λ 1、λ 3和λ 4高反；所述第三濾波膜片對λ 3增透，對λ 1、λ 2和λ 4高反；合束光是只有一種偏振方向的線偏振光；所述TOSA結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)由兩個TOSA子結(jié)構(gòu)組成，光發(fā)射結(jié)構(gòu)包括兩兩一組共兩組不同波長的激光器子組和準(zhǔn)直透鏡子組；所述波分復(fù)用結(jié)構(gòu)包括兩個子結(jié)構(gòu)，分別由第二濾波膜片和一個全反射鏡、第四濾波膜片和一個全反射鏡組成；所述兩個激光器子組共包括四個不同波長λ?、λ2、λ3、λ4的光信號；所述第二濾波膜片對λ 2增透對λ?、λ3和λ 4高反；所述第四濾波膜片對λ 4增透，對λ?、λ 2和λ 3高反；兩個子結(jié)構(gòu)的合束光為兩個偏振正交的線偏振光。7.如權(quán)利要求1所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述ROSA結(jié)構(gòu)的光接收結(jié)構(gòu)包括ro組和聚焦透鏡組；所述波分解復(fù)用結(jié)構(gòu)包括第一濾波膜片、第二濾波膜片、第三濾波膜片，第四濾波膜片和三個全反射鏡；所述第一濾波膜片對λ I增透對λ2、λ3和λ4高反；所述第二濾波膜片對λ 2增透，對λ 1、λ 3和λ 4高反；所述第三濾波膜片對λ 3增透，對λ 1、λ2和λ 4高反；所述第四濾波膜片對λ 4增透，對λ 1、λ2和λ 3高反；由光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)出射的光信號直接入射到第四濾波膜片上，其中λ4直接透射后由聚焦透鏡組會聚到ro組對應(yīng)的H)上；λ 1- λ 3則被該第四濾波膜片反射至全反射鏡上，經(jīng)全反射鏡反射到第三濾波膜片上，其中，λ 3直接透射后由聚焦透鏡組會聚到ro組對應(yīng)的ro上；λ I和λ 2則被第三濾波膜片反射至另一全反射鏡上，經(jīng)該全反射鏡反射至第二濾波膜片上，其中，λ 2直接透射后由聚焦透鏡組會聚到ro組對應(yīng)的ro上；λ I則被第二濾波膜片反射至最后一個全反射鏡上，經(jīng)該全反射鏡反射后透過第一濾波膜片，由聚焦透鏡組會聚到ro組對應(yīng)的ro上。8.如權(quán)利要求1所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)中的光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)無波長選擇性，只要分別增加或減少所述TOSA結(jié)構(gòu)和ROSA結(jié)構(gòu)的波長通道數(shù)，就可構(gòu)成上行和下行波長通道數(shù)目和波長通道種類不限的單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，使得所述單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)有很強的靈活性和適應(yīng)性。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單纖雙向BOSA結(jié)構(gòu)，包括TOSA結(jié)構(gòu)，ROSA結(jié)構(gòu)和光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)，TOSA結(jié)構(gòu)包括光發(fā)射結(jié)構(gòu)和波分復(fù)用結(jié)構(gòu)，ROSA結(jié)果包括光接收結(jié)構(gòu)和波分解復(fù)用結(jié)構(gòu)，所述BOSA一端設(shè)有一光接口，光接口接收的光信號經(jīng)光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)入射到ROSA的波分解復(fù)用結(jié)構(gòu)上，TOSA發(fā)射的信號光經(jīng)其波分復(fù)用結(jié)構(gòu)合光之后，經(jīng)光收發(fā)合用光學(xué)結(jié)構(gòu)傳輸?shù)焦饨涌冢稍摴饨涌谳敵鯰OSA發(fā)射的信號光。該結(jié)構(gòu)用于4通道高速收發(fā)系統(tǒng)，直接在一根光纖上進(jìn)行上行和下行傳輸，大大簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了運營成本，提高了傳輸速率。
【IPC分類】G02B6/42
【公開號】CN104950407
【申請?zhí)枴緾N201510376969
【發(fā)明人】陳思思
【申請人】匠研光學(xué)科技（上海）有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月30日