[发明专利]宽带偏振分离器、合并器、隔离器和控制器

权利要求书

1.一种引导偏振光信号的光学器件，所述偏振光具有第一偏振分量和第二偏振分量，所述第一偏振分量和第二偏振分量是所述偏振光信号的相互正交的偏振分量，所述光学器件包括第一端口、第一分量端口和第二分量端口，其特征在于所述光学器件包括：

与第一端口、第一分量端口和第二分量端口连接的对极相位发生器，用于产生有选择地与第一偏振分量干涉的第一对极相位信号和有选择地与第二偏振分量干涉的第二对极相位信号，由此存在某种关系，其中偏振光信号在第一端口中传播，第一偏振分量在第一分量端口中传播，第二偏振分量在第二分量端口中传播，光谱信息没有明显损失。

2.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于：将偏振光信号通过第一端口引导到光学器件中并被对极相位发生器分解成第一偏振分量和第二偏振分量，使第一偏振分量被引出第一分量端口，第二偏振分量引出第二分量端口。

3.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于：第一偏振分量被引导到第一分量端口中而第二偏振分量被引导到第二分量端口中，并被对极相位发生器合并，由此形成偏振光信号并从第一端口引出。

4.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于：偏振光信号、第一偏振分量和第二偏振分量被引出光学器件时具有至少100nm的带宽。

5.如权利要求4所述的光学器件，其特征在于：第一偏振分量和第二偏振分量被引出光学器件时，带宽内具有至少20dB的消光比。

6.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于：对极相位发生器是第一马赫-伦德尔装置。

7.如权利要求6所述的光学器件，其特征在于：第一马赫-伦德尔装置进一步包括：与第一端口和第一分量端口连接并具有第一椭圆芯、第一相对折射率和第一传播常数的第一臂；以及

与第二分量端口连接并具有不同于第一椭圆芯的第二椭圆芯、不同于第一相对折射率的第二相对折射率和不同于第一传播常数的第二传播常数的第二臂，其中产生一路径长度差，产生第一对极相位信号和第二对极相位信号。

8.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第一臂具有第一预定长度、第一预定平行偏振常数和第一预定垂直偏振常数，引起第二偏振分量相移偶数倍π弧度，而第一偏振分量相移奇数倍π弧度。

9.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第一椭圆芯具有约4μm的第一尺寸和约1μm的第二尺寸。

10.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第一相对折射率约等于2.0％。

11.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第二臂具有第二预定长度、第二预定平行偏振常数和第二预定垂直偏振常数，引起第一偏振分量相移偶数倍π弧度，而第二偏振分量相移奇数倍π弧度。

12.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第二椭圆芯具有约3.3μm的第一尺寸和约1.2μm的第二尺寸。

13.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第二相对折射率约等于2.0％。

14.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：光学器件包括平面基板。

15.如权利要求14所述的光学器件，其特征在于：第一臂和第二臂进一步包括：

第一耦合区，其中第一臂和第二臂各具有一个在所述第一耦合区中约为圆形的芯，由此维持偏振状态；以及

第二耦合区，其中第一臂和第二臂各具有一个在所述第二耦合区中约为圆形的芯，由此维持偏振状态。

16.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第一臂和第二臂是相位维持光纤。

17.如权利要求7所述的光学器件，其特征在于：第一马赫-伦德尔装置包括第一光纤耦合器和第二光纤耦合器。