CN201359648Y - 一种多波长选择开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光和光学领域，尤其涉及波长选择开关。本实用新型的多路波长选择开关采用一组WDM膜片、1/4波片、Work－off晶体或PBS棱镜组构成多次反射的WDM分路结构，同时采用液晶光轴相互正交的1/4波片对、法拉第旋转片，角锥反射棱镜，Work－off晶体或PBS棱镜将从WDM透射出的不同波长的光通过液晶开关选择性进入或返回，合束并进入不同接受通道。本实用新型采用如上技术方案，是一种新型的简单的多路波长选择开关结构，具有更低的插入损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光和光学领域，尤其涉及波长选择开关。
背景技术
波长选择开关(WSS)是波分多路复用器的一个重要光学元件，同时也是构造光学网状网络和可重构光学分插复用器(ROADM)的核心组成器件，可任意选择输入的波分复用(WDM)光信号，并将该信号输出到任意一个输出端口。为了实现这种功能，有的采用硅基液晶、MEMS微镜阵列或平面光波电路等器件来实现，但是一般这样的方案往往带来较大的插入损耗和过分复杂的结构。
实用新型内容
本实用新型提出一种新型的更简单的结构来实现。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型的多路波长选择开关，包括WDM分路结构和波长通道选择结构；所述的WDM分路结构由WDM膜片、1/4波片、Work-off晶体或PBS棱镜组构成，所述的Work-off晶体或PBS棱镜组设置于各路准直器出射光处，所述的各路准直器后的Work-off晶体均设置有1/2波片，所述的1/4波片设置于Work-off晶体或PBS棱镜组后，所述的WDM膜片设置于1/4波片后；所述的波长通道选择结构由排列于各路光轴上的光轴相互正交的1/4波片对、法拉第旋转片、Work-off晶体或PBS棱镜组以及角锥反射棱镜构成。
进一步的，各路准直器位置对应于所述的波长通道选择结构的Work-off晶体或PBS棱镜组的各路出射通道。
进一步的，所述的波长通道选择结构的1/4波片对是液晶波片对，并连接有液晶变换驱动模块。
本实用新型采用如上技术方案，是一种新型的简单的多路波长选择开关结构，具有更低的插入损耗。
附图说明
图1(a)是本实用新型的结构示意图；
图1(b)是本实用新型的结构俯视图。
具体实施方式
现结合附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
图1(a)、图1(b)所示的本实用新型的多路波长选择开关原理，这里优选的用1X4路波长选择开关的实施方式说明。
图1(a)是本实用新型结构的主视图，通过Work-off晶体逐层选择多波长光，光束到达不同层面后再利用第一片Work-off晶体合束，并返回到指定通道的准直器。
参阅图1(a)、图1(b)所示，本实用新型的结构包括：环形器114，准直器1131、1132、1133、1134，Work-off晶体阵列112，1/2波片阵列111，Work-off晶体102，1/4波片103A，反射膜S1，WDM膜片1041，1042，...，104M，光轴与work-off晶体102通光方向呈45°的1/4波片103B，光轴与1/4波片103正交的液晶波片1051A，1052A，...，105MA，光轴与1/4波片103平行的液晶波片1051B，1052B，...，105MB，Work-off晶体1061A、1061B、1061C，角锥反射镜1071A，1072A，...，107MA，1071B，1071C，1071D，...，107MD，磁光晶体1081A、1081B，1/4波片110。
入射多波长光经准直并转换为线偏振光后，进入Work-off晶体102，经1/4波片103后以圆偏光通过WDM膜片1041，其中一个波长λ1光透射。当进入液晶波片1051A、1051B时，若希望λ1光直接返回，则液晶波片1051B工作(处在1/4波片)，液晶波片1051A不工作(全波片状态)，则1/4波片103与液晶波片1051B合成1/2波片，波长λ1光偏振方向旋转90°，进入Work-off晶体1061A，由于λ1光的偏振方向与Work-off晶体1061A的光学表面垂直，其传输方向不变，进入角锥反射镜1071A并被全反射，沿原光路返回准直器1131，并经环形器114输出光路系统。
若希望波长λ1光再进入其他通道，则液晶波片1051A工作，液晶波片1051B不工作，则1/4波片103与液晶波片1051A合成为全波片(光轴相互正交)，则以λ1光偏振方向不变，通过Work-off晶体1061A升到上一层，这里放置有45°法拉第旋转器1081A和两片λ/2的液晶波片1052A和1052B，其光轴分别与z轴成+22.5°和-22.5°，液晶波片1052A、液晶波片1052B与磁光晶体1081A配合作用可分别产生偏振方向平行或垂直Work-off晶体1061B表面的光束。
当入射光偏振方向与Work-off晶体1061B表面垂直时，光束进入Work-off晶体1061B后不上升，并被角锥反射镜1071B全反射，再次通过双λ/2液晶波片与法拉第旋转片，因法拉第旋转片的非互易性，则保持偏振方向不变再次通过Work-off晶体1061A，再通过光轴与1/4波片103相同的固定1/4波片1091A，偏振方向旋转90°，再进入Work-off晶体102最终到达准直器1132；当入射光偏振方向与Work-off晶体1061B表面平行时，光束通过Work-off晶体1061B，传输方向发生偏转，升到上一层。
同理可以使光束逐个升级到不同光路通道，于此不再赘述。
图1(b)所示的为是本实用新型结构的俯视图，采用Work-off晶体两边加1/4波片通过多次反射使光束自动平移到一组WDM膜片上，将入射光按波长分开、透射。多路波长信号光经准直并转换为线偏振光后，进入Work-off晶体102，经1/4波片103B后以圆偏光通过WDM膜片1041，其中波长λ1光透射，其余波长光λi被反射，再次通过1/4波片103B后偏振方向旋转90°，进入Work-off晶体102后降到下一层，被膜层S1反射后两次经过1/4波片103A，偏振方向再次旋转90°，再在Work-off晶体102中多次反射，或返回出发点，或出发点的下级端口，如此使光束自动平移到一组WDM膜片上，将入射光按波长分开、透射。
波长λ1光进入液晶波片1051A和1051B后，按照图1(a)所示结构进行逐层选择，到达不同层面后再利用第一片Work-off晶体合束，并返回指定通道的准直器。
本实用新型采用角锥反射镜反射光束，可使各光束按原光路返回入射光，消去多次反射产生的角度偏移。
本实用新型也可在work-off晶体102两边同时加WDM膜片，以减少光束的反射次数。
本实用新型中，若液晶波片插入损耗为0.05dB，法拉第旋转器插入损耗为0.05dB，准直器插入损耗0.5dB，而反射率较高，则插入损耗可忽略，且1X4(40路)系统的插入损耗总体可能在1dB～2dB之间。
同理，本实用新型可以采用图1(a)、(b)光路可以构成1×n多波长选择性开关。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.多路波长选择开关，其特征在于：包括WDM分路结构和波长通道选择结构；所述的WDM分路结构由WDM膜片、1/4波片、Work-off晶体或PBS棱镜组构成，所述的Work-off晶体或PBS棱镜组设置于各路准直器出射光处，所述的各路准直器后的Work-off晶体均设置有1/2波片，所述的1/4波片设置于Work-off晶体或PBS棱镜组后，所述的WDM膜片设置于1/4波片后；所述的波长通道选择结构由排列于各路光轴上的光轴相互正交的1/4波片对、法拉第旋转片、Work-off晶体或PBS棱镜组以及角锥反射棱镜构成。
2.如权利要求1所述的多路波长选择开关，其特征在于：各路准直器位置对应于所述的波长通道选择结构的Work-off晶体或PBS棱镜组的各路出射通道。
3.如权利要求1所述的多路波长选择开关，其特征在于：所述的波长通道选择结构的1/4波片对是液晶波片对，并连接有液晶变换驱动模块。
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| CN104808293A (zh) * | 2014-01-29 | 2015-07-29 | 奥普林克通信公司 | 2x2波长选择开关阵列 |
| CN105182473A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-23 | 北京邮电大学 | 一种波长选择光阻塞器 |
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2009
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