專利名稱：平面波導型光隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種光隔離器，特別是指一種用于光纖通信中平面波導型單纖雙向光電器件中用來回反光隔離的平面波導型光隔離器。
背景技術(shù)：
光纖通信系統(tǒng)中，半導體激光器對回反光非常敏感，該回反光會引起半導體激光器性能不穩(wěn)定。因此，需要光隔離器隔離該回反光。目前市場上現(xiàn)有的光隔離器多為經(jīng)典的光隔離器，如采用法拉第磁光旋轉(zhuǎn)晶體型光隔離器、雙折射晶體型光隔離器，用于同軸光電器件的封裝中。對于平面波導型(PLC，Planar Lightwave Circuit)光電器件，經(jīng)典光隔離器不易集成封裝于器件中，其主要原因是隔離器本身尺寸較大，并且隔離器垂直于光傳播方向放置，會增大器件的封裝尺寸，另外經(jīng)典隔離器的材料與平面波導型光電器件的材料不同，存在較大的插入損耗。借鑒于波導型馬赫-曾德爾干涉儀(MZI,Mach-Zahnder interferometer)對雙波長具有較好的分波特性，采用與其類似的干涉儀結(jié)構(gòu)，再結(jié)合耦合器可以實現(xiàn)光波特定方向的傳播。馬赫-曾德爾干涉儀的結(jié)構(gòu)包括兩個相同的50 50定向耦合器I、II以及兩條干涉臂，如圖I所示，干涉臂會引起兩束光波的相位差，利用兩束光在耦合器II處干涉，對于雙波長λ” λ2，形成λ 1在輸出端7相長、在輸出端8相消，λ 2在輸出端7相消、在輸出端8相長，從而實現(xiàn)分波的功能。然而馬赫-曾德爾干涉儀為2X2型元件，不能實現(xiàn)單纖輸入單纖輸出的功能。通過在干涉儀后端的輸出端7、8增加1X2耦合器，可以實現(xiàn)上行信號單纖輸出的功能，但是對于下行信號，破壞了馬赫-曾德爾干涉儀的相長、相消條件，使得馬赫-曾德爾干涉儀無法實現(xiàn)單纖輸出。因此需要對干涉儀進行改進。如圖2所示，首先對于下行信號，由波導9輸入，之后通過I Χ2耦合器分波為50 50的兩束光波，分別記為Ε7、Ε8，兩光波為復振幅信息，包含振幅與相位。為簡化工藝，定向I禹合器Ι、π米用相同的對稱結(jié)構(gòu)(其分光比不再是50 : 50),記波長λ P λ 2在定向耦合器I、II內(nèi)的傳播常數(shù)分別為kA1、kA2，耦合器的有效耦合距離為1，記α λ = kAl，波導9入射光波為Etl，滿足
權(quán)利要求
1.一種平面波導型光隔離器，其包括有芯層，其特征在于，所述芯層包括有依次相連的第一波導、第一定向耦合器、并行設(shè)置的上干涉臂與下干涉臂、第二定向耦合器、1X2耦合器、第二波導，該第一定向耦合器還連接有半圓環(huán)的第三波導，該第三波導連接有第四波導，該第一波導為上行信號的輸入波導，第二波導為下行信號及回波信號的輸入波導，該第一定向耦合器與第二定向耦合器用以光束的橫向耦合，該上干涉臂與下干涉臂用以引入相干相位差，該I X 2耦合器用以分波與合波，該半圓環(huán)的第三波導以及第四波導用以輸出回波信號。
2.如權(quán)利要求I所述的平面波導型光隔離器，其特征在于，所述1X2耦合器包括并行設(shè)置的上臂與下臂。
3.如權(quán)利要求I所述的平面波導型光隔離器，其特征在于，所述第一定向耦合器與第二定向耦合器為O :100耦合器。
4.如權(quán)利要求2所述的平面波導型光隔離器，其特征在于，所述上行信號由第一波導進入隔離器，上行信號通過第一定向耦合器后進入下干涉臂，之后通過第二定向耦合器后進入I X 2耦合器的下臂，最終由第二波導輸出；所述下行信號由第二波導輸入，經(jīng)過I X 2耦合器的能量分配后，分別由上臂與下臂傳輸，兩路信號通過第二定向耦合器后進入上干涉臂與下干涉臂，上、下干涉臂存在相位差，引起兩束信號相位信息的改變，再通過第一定向耦合器后，兩路光發(fā)生干涉，對于下行信號滿足在第一波導處干涉相長，在第三波導處干涉相消，下行信號由第一波導輸出。
5.如權(quán)利要求2所述的平面波導型光隔離器，其特征在于，所述回波信號在第一波導處干涉相消，在第三波導處干涉相長，回波信號由第三波導輸出，之后進入第四波導輸出。
6.如權(quán)利要求I所述的平面波導型光隔離器，其特征在于，所述第一定向耦合器、第二定向耦合器、I X 2耦合器以及上干涉臂與下干涉臂均包含有彎曲波導，該彎曲波導的曲率半徑均大于4mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平面波導型光隔離器，其包括芯層，該芯層包括有依次相連的第一波導、第一定向耦合器、并行設(shè)置的上干涉臂與下干涉臂、第二定向耦合器、1×2耦合器、第二波導，該第一定向耦合器還連接有半圓環(huán)的第三波導，該第三波導連接有第四波導，該第一波導為上行信號的輸入波導，第二波導為下行信號及回波信號的輸入波導，該半圓環(huán)的第三波導以及第四波導用以輸出回波信號。本發(fā)明平面波導型光隔離器可使得回波信號無法從原輸入端口處反向輸出；另外，該隔離器對上行信號與下行信號具有很小的插入損耗。
文檔編號G02B6/28GK102736182SQ20121018396
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者余向紅, 劉成剛, 胡百泉 申請人:武漢電信器件有限公司