[发明专利]一种波分复用单纤双向数据收发模块

权利要求书

1.一种波分复用单纤双向数据收发模块，其特征在于，包括：波分复用模块、激光器阵列(3)、光探测器阵列(4)和光环行器(6)；

所述激光器阵列(3)与所述波分复用模块的第一输入端对准耦合，所述光探测器阵列(4)与所述波分复用模块的第二输出端对准耦合；所述光环行器(6)的第一端①与所述波分复用模块的第一输出端相连，所述光环行器(6)的第三端③与所述波分复用模块的第二输入端相连，所述光环行器(6)的第二端②作为所述光环行器(6)的输入输出端用于连接外部的传输光纤；

所述激光器阵列(3)用于发射多个波长的光信号；所述光探测器阵列(4)用于接收多个波长的光信号；所述波分复用模块用于将所述激光器阵列(3)发射的多波长光信号进行复用以及将从单光纤头处传来待接收的多波长光信号进行解复用；所述光环行器(6)中光信号只能沿着第一端、第二端和第三端的顺序进行单向传输，反向传输的光信号将被隔离；

所述波分复用模块包括：波分复用器(1)、波分解复用器(2)、第一双芯波导转换片(51)和第二双芯波导转换片(52)；

所述波分复用器(1)的输入端作为所述波分复用模块的第一输入端，所述第一双芯波导转换片(51)的一端与所述波分复用器(1)的输出端连接，所述第一双芯波导转换片(51)的另一端作为所述波分复用模块的第一输出端；

所述第二双芯波导转换片(52)的一端作为所述波分复用模块的第二输入端，所述第二双芯波导转换片(52)的另一端与所述波分解复用器(2)的输入端连接，所述波分解复用器(2)的输出端作为所述波分复用模块的第二输出端；

所述波分复用器(1)将所述激光器阵列(3)发射的多个波长的光信号进行复用，复用后的光信号输出进入第一双芯波导转换片(51)；来自传输光纤的多波长光信号经第二双芯波导转换片(52)后输入至波分解复用器(2)，波分解复用器(2)对接收到的光信号进行解复用；

所述光环行器(6)包括：第一准直透镜(61)、第一位移晶体(62)、第一偏振转换组件(63)、渥拉斯顿棱镜(64)、第二偏振转换组件(65)、第二位移晶体(66)、第二准直透镜(67)和单光纤头(68)；

由第一端①接收的发散光束被所述第一准直透镜(61)准直后入射至第一位移晶体(62)；随机偏振的入射光束被第一位移晶体(62)分成两束正交偏振光：在晶体内部称为o光和e光，在晶体外部称为s光和p光，s光和p光经过第一偏振转换组件(63)后，其中s光被旋转为p光，p光则保持偏振态不变，此时两束光变换为相同偏振的p光；两束稍向右下倾斜的p光经渥拉斯顿棱镜(64)变换为水平方向传输，入射在第二偏振转换组件(65)中，其中一束p光变换为s光，另一束p光则保持偏振态不变；两束正交偏振的s光和p光，水平入射在第二位移晶体(66)上并分别成为o光和e光，且被第二位移晶体(66)重新合为一束随机偏振光；合束后的随机偏振光束被第二准直透镜(67)聚焦并耦合进入右侧单光纤头(68)实现第一端口①至第二端口②的传输；

从单光纤头(68)入射的待接收信号依次经过第二准直透镜(67)、第二位移晶体(66)、第二偏振转换组件(65)、渥拉斯顿棱镜(64)、第一偏振转换组件(63)、第一位移晶体(62)和第一准直透镜(61)后输出至第三端口③；第三端口③稍向下偏离第二准直透镜(67)的轴线，接收稍向左下倾斜入射在第一准直透镜(61)上的光束，实现了第二端口②至第三端口③的传输；

渥拉斯顿棱镜(64)为一对光轴相互垂直的直角棱镜；

所述第一位移晶体(62)和所述第二位移晶体(66)结构相同，均为斜方体棱镜。

2.如权利要求1所述的波分复用单纤双向数据收发模块，其特征在于，所述第一双芯波导转换片(51)和所述第二双芯波导转换片(52)均采用弯曲光纤定位槽来实现固定，并对所述第一双芯波导转换片(51)的另一端和所述第二双芯波导转换片(52)的一端均进行热扩芯处理，增大纤芯直径从而增加输出光斑尺寸。

3.如权利要求1所述的波分复用单纤双向数据收发模块，其特征在于，所述第一偏振转换组件(63)和所述第二偏振转换组件(65)结构相同，所述第一偏振转换组件(63)的总和旋光角呈现双峰型曲线。