[实用新型]一种紧凑型光路混合器件

说明书

本实用新型提供了一种紧凑型光路混合器件，包括沿光路传播顺序依次设置的第一双光纤准直器、波分复用及光隔离器模块、具有三通光面的分光棱镜和第二双光纤准直器，所述波分复用及光隔离器模块包括沿光路传播顺序依次设置的波分复用单元和光隔离单元，所述波分复用单元前端的通光面S0上镀有λ1高反膜和λ2增透膜；所述分光棱镜的前端具有与竖轴方向呈夹角α1的通光面S1，所述分光棱镜的前端还具有与竖轴方向呈夹角α2的通光面S2，所述分光棱镜的后端具有与垂直于光轴的通光面S3，该通光面S1、通光面S2和通光面S3上均镀有λ2增透膜。本实用新型实现了将波分复用器，光隔离器，分光耦合器的功能集成为一个结构紧凑的器件。

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种紧凑型光路混合器件。

背景技术

光纤通信系统中，为了增加光信号的传输距离，需要用到大量的光纤放大器，如掺饵光纤放大器(EDFA)，而在光纤放大器中，有需要用到波分复用器、光隔离器和分光耦合器等光无源器件。波分复用器将泵浦光与信号光一起耦合到放大器的光纤中；光隔离器可以防止反射光对激光器的影响；分光耦合器从放大前或者放大后的信号中取出一部分进行监测，用于进行增益控制或者显示放大后的信号光功率。使用这些光无源器件，占用的体积大，工艺成本高。

为了缩小体积和降低成本，授权公告号为CN2563591Y的中国实用新型，提出一种光路集成器件，可以将波分复用器、光隔离器和分光耦合器三种功能集成在一个器件中。分光功能是由如图1中的四通光面的分光棱镜实现的。为了使出射光夹角与接收的双光纤准直器相同，需要精确的设计及加工图中的α1’，α2’，α3’，α4’四个角，并且需要保证S1’和S3’面及S2’和S4’面之间的平行度，这给加工带来了难度；为了达到精确的分光比，需要在S1’面镀增透膜，S4’面镀部分反射膜，S2’面镀高反膜，S3’面镀增透膜，需要在一个结构对称的分光棱镜的四个通光面上镀三种不同的膜系，加工难度较大，工艺也很复杂。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种紧凑型光路混合器件，简化了分光棱镜加工及镀膜的工艺难度。

本实用新型是这样实现的：

一种紧凑型光路混合器件，包括沿光路传播顺序依次设置的第一双光纤准直器、波分复用及光隔离器模块、具有三通光面的分光棱镜和第二双光纤准直器，所述波分复用及光隔离器模块包括沿光路传播顺序依次设置的波分复用单元和光隔离单元，所述波分复用单元前端的通光面S0上镀有λ1高反膜和λ2增透膜；所述分光棱镜的前端具有与竖直方向呈夹角α1的通光面S1，所述分光棱镜的前端还具有与竖直方向呈夹角α2的通光面S2，所述分光棱镜的后端具有与垂直于光轴的通光面S3，该通光面S1、通光面S2和通光面S3上均镀有λ2增透膜。

进一步地，所述分光棱镜的通光面S1和通光面S2对应的夹角α1和α2，满足如下计算公式：

其中，γ1和γ2分别为从分光棱镜出射后能量不等的两光束与光轴的夹角；n表示分光棱镜的折射率，从分光棱镜出射后能量不等的两光束之间的夹角等于第二双光纤准直器的光束交叉角。

进一步地，所述第二双光纤准直器的光束交叉角为3.7°时，α1＝3.7°，α2＝-3.7°。

进一步地，所述第一双光纤准直器包括第一透镜、第一毛细管、输入端光纤和输出端光纤，所述第一毛细管和第一透镜沿光路传播顺序依次设置，所述第一毛细管的轴向中心处沿着中心轴线上下对称分布有输入光纤固定孔和输出光纤固定孔，所述输入端光纤和输出端光纤分别粘固在输入光纤固定孔和输出光纤固定孔中。

进一步地，所述第一双光纤准直器还包括第一外套管，所述第一毛细管和第一透镜安装于第一外套管内。

进一步地，所述第一毛细管为玻璃毛细管，所述第一外套管为玻璃套管。