[实用新型]四端口光学定向路由器

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及光学仪器光学配件，尤其涉及一种能把关讯号有选择地分开，并把分开的光讯号有选择地从一个端口送到下一个指定端口，本实用新型提出的光学模型可以直接应用在WDM-PON全光纤通信接入网中。

【背景技术】

所谓的WDM-PON，其中PON是指无源光纤网络，在光配网线中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由分光路器等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备，一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光纤路终端(OLT)，以及一批配套的安装于用户场合的光网络单元(ONU)，在OLT和ONU之间的光配线网包含了光纤以及无源分光器。当在系统中有多个不同的波长同时工作时，最直接的WDM-PON方案是OLT中有个多个不同的光源，没个ONU也使用特定的波长，如果波长数越多，需要的光源种类也越多，这样成本就是大幅提升，因此许多固定波长激光器来组成上行和下行光源的方案难以应用于商用的WDM-PON系统中。

WDM波分复用器是将两种或者多种不同波长的光载信号(携带各种信息)在发送端经复用器(也称合波器，Multipexer)回合在一起，并耦合到光线路中的同一根光纤中进行传输的技术。在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机做进一步处理以回复原信号，这种在同一根光纤中同时传输两个或者众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

在一种更高效、成本相对更低的WDM-PON系统架构中，需要一个重要的光学定向路由器来定向光源和沿一根单一的光纤传输线进行信号传输。这个光学器件必须具备以下四种功能：1)L-波段宽带光源沿上行传输至终端设备的反射式半导体光学放大器(RSOAs)，同时被反射回来，和载波信号一起完成调制；2)光学定向路由器将调制好的下行信号经由光纤传输线传输至光网络单元；3)同时，C-波段宽带光源沿下行传输至光网络单元，在光网络单元被RSOAs反射回来，和光网络单元的载波信号一起完成调试；4)经由同样的光纤传输线后，光学定向路由器将调制好的上行信号经由光纤传输线传输至终端设备。目前还没有一种商业可用的光器件能同时完成这四种需求，可以的解决方案是用一个专门的四端口环形器连同一个L-波段透、一个C-波段反、一个C-波段透和一个L-波段反的薄膜型滤波片使用。

【发明内容】

本实用新型为解决上述问题而提供了一种能够从一组光讯号有选择地分开，并把分开的光讯号有选择地从它的一个端口送到下一个指定端口。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：所述四端口光学定向路由器，四个端口由四个标准的光纤准直器C1，C2，C3和C4组成，所述准直器将一个光纤Pigtail和准直透镜由外封套封装而成，其特征在于，四端口光学定向路由器的结构为：光纤准直器C1和C3排列在一侧而C2和C4在另外一侧，在C1、C3和C2、C4之间层叠着由薄膜滤波片F1和F3构成的薄膜滤波片层、单轴双折射晶体1B、由偏正元件G1、G2和90度偏振旋转片R1、R2构成的一层、单轴双折射晶体2B、法拉第旋转片FR、互易的半波片WP、单轴双折射晶体3B、由偏正元件G3、G4和90度偏振旋转片R3、R4构成的一层和单轴双折射晶体4B共九层结构层。

所述C1，C2，C3和C4是标准光纤准直器，它包含典型的外径为1.8mm的透镜，或者用外径为1.0mm的透镜。

F1是一个L-波段透射，C-波段反射的薄膜滤波片，这种滤波片典型的传输损耗为0.10dB

F3是一个C-波段透射，L-波段反射的薄膜滤波片，这种短滤波片典型的传输损耗为0.15dB。

所述1B、2B、3B、4B为单轴双折射晶体，2B和4B的光轴方向与双折射晶体1B和2B的光轴方向成90度。双折射元件1B，2B，3B和4B由适当的双折射材料如方解石，红宝石，钒酸钇或铌酸锂

所述R1和R2为90度偏振旋转片或者四分之一波片。

G1和G2为偏振相关元件或玻璃。用来确保相位匹配以消除偏振模色散，G1和G2制成和R1和R2一样的光学长度。

所述法拉第旋转片FR是一个非互易的光学元件，沿着光传播的方向它使光的偏振态顺时钟旋转45度。

所述互易的半波片WP，沿着光传播的方向它使光的偏振态顺时钟旋转45度。最终按照偏振态顺时钟旋转45度传播光。当经过半波片时，沿着光传播的方向顺时钟旋转45度，而沿着光传播的方向法拉第旋转器将会逆时钟旋转45度。