[发明专利]光隔离装置和光隔离方法

权利要求书

1.一种光隔离装置，其特征在于，包括：

第一偏振分束转换器、第二偏振分束转换器、横磁TM模光隔离器，所述第一偏振分束转换器的输出端与所述TM模光隔离器的输入端连接，所述TM模光隔离器的输出端与所述第二偏振分束转换器的输入端连接；

所述第一偏振分束转换器用于接收横电TE模信号光，将所述TE模信号光转换为TM模信号光，并将所述TM模信号光从所述第一偏振分束转换器的输出端传输给所述TM模光隔离器；

所述TM模光隔离器用于自所述TM模光隔离器的输入端接收来自所述第一偏振分束转换器的所述TM模信号光，并将所述TM模信号光通过所述TM模光隔离器的输出端传输给所述第二偏振分束转换器；

所述第二偏振分束转换器用于自所述第二偏振分束转换器的输入端接收来自所述TM模光隔离器的所述TM模信号光，将所述TM模信号光还原为所述TE模信号光，并将所述TE模信号光从所述第二偏振分束转换器的输出端输出，所述第二偏振分束转换器还用于接收从所述第二偏振分束转换器的输出端输入的所述TE模信号光，将所述TE模信号光转换为所述TM模信号光，并将所述TM模信号光从所述第二偏振分束转换器的输入端传输给所述TM模光隔离器的输出端；

所述TM模光隔离器还用于阻断自所述TM模光隔离器的输出端输入的所述TM模信号光通过。

2.根据权利要求1所述的光隔离装置，其特征在于：

所述第一偏振分束转换器包括第一光波导、第二光波导和第三光波导，所述第一光波导的TE模的有效折射率和所述第二光波导的TE1阶模的有效折射率相等，且所述第一光波导和所述第二光波导的间距位于0.2μm到0.35μm的范围内；

所述第一光波导用于接收所述TE模信号光，并将所述TE模信号光耦合到所述第二光波导，所述TE模信号光耦合到所述第二光波导后转化为TE1阶模信号光；

所述第二光波导用于将所述TE1阶模信号光传输到所述第三光波导；

所述第三光波导的输入端与所述第二光波导连接，输出端与所述TM模光隔离器连接，所述第三光波导用于将所述TE1阶模信号光转变成为所述TM模信号光，并将所述TM模信号光传输给所述TM模光隔离器。

3.根据权利要求2所述的光隔离装置，其特征在于：

所述第一光波导的宽度位于0.36μm到0.39μm的范围内；

所述第二光波导的宽度位于0.73μm到0.8μm的范围内。

4.根据权利要求2或3所述的光隔离装置，其特征在于：

所述第一光波导的宽度在所述第一光波导的整体长度方向上是相等的。

5.根据权利要求2至4任一项所述的光隔离装置，其特征在于：

所述第二光波导的宽度在所述第二光波导的整体长度方向上是相等的。

6.根据权利要求2至5任一项所述的光隔离装置，其特征在于：

所述第三光波导的上包层为空气；

所述第三光波导的输入端的宽度与所述第二光波导的宽度相等；

所述第三光波导的输出端的宽度位于0.38μm到0.6μm的范围内；

所述第三光波导的长度位于40μm到60μm的范围内，所述第三光波导从所述第三光波导的输入端到所述第三光波导的输出端的宽度的变化趋势为越来越小。

7.根据权利要求6所述的光隔离装置，其特征在于：

所述第三光波导从所述第三光波导的输入端到所述第三光波导的输出端的宽度的变化趋势为均匀变小。

8.根据权利要求2至7任一项所述的光隔离装置，其特征在于：

所述第二偏振分束转换器包括第四光波导、第五光波导和第六光波导；

所述第四光波导的输入端与所述TM模光隔离器连接，输出端与所述第五光波导连接，所述第四光波导用于将所述TM模信号光转变成为所述TE1阶模信号光，并将所述TE1阶模信号光传输给所述第五光波导；

所述第五光波导的TE1阶模的有效折射率和所述第六光波导的TM模的有效折射率相等，所述第五光波导和所述第六光波导的间距位于0.2μm到0.35μm的范围内；

所述第五光波导用于接收所述TE1阶模信号光，并将所述TE1阶模信号光耦合到所述第六光波导，所述TE1阶模信号光耦合到所述第六光波导后还原为所述TE模信号光；所述第六光波导用于将所述TE模信号光输出。