输出偏振组合光束的光学组件.pdf

本发明公开一种用于发射偏振组合光束的发射机光学组件。发射机光学组件包括光源、光隔离器和偏振合束器(PBC)，每个光源都发射具有彼此大致相同的偏振态的光束。光隔离器通过接收光束将偏振态彼此垂直的光束输出到偏振合束器。

权利要求书
1.  一种发射机光学组件，包括：
第一光源和第二光源，其用于分别发射第一光束和第二光束；
偏振合束器，其用于组合所述第一光束和所述第二光束；以及
光隔离器，其包括第一单元和第二单元，所述第一单元通过接收 来自所述第一光源的第一光束来将所述第一光束以第一偏振态输出到 所述偏振合束器，所述第二单元通过接收来自所述第二光源的第二光 束来将所述第二光束以与所述第一偏振态垂直的第二偏振态输出到所 述偏振合束器。

2.  根据权利要求1所述的发射机光学组件，
其中，所述光隔离器的第一单元和第二单元包括偏振相关隔离器 和位于所述偏振相关隔离器的相应输出侧的波片，
所述第一单元的波片的晶轴c相对于所述第一单元的偏振相关隔 离器的透光轴倾斜四分之一直角，所述第二单元的波片的晶轴c相对 于所述第一单元的波片的晶轴c成直角。

3.  根据权利要求2所述的发射机光学组件，
其中，分别位于所述第一单元和所述第二单元中的偏振相关隔离 器是一体形成的。

4.  根据权利要求1所述的发射机光学组件，
其中，所述光隔离器还包括：一对磁体，其用于分别为所述第一 单元和所述第二单元中的法拉第旋转器产生磁场；以及子基板，其用 于安装所述第一单元、所述第二单元和所述磁体，使得置于所述磁体 之间的所述第一单元和所述第二单元并排设置。

5.  根据权利要求1所述的发射机光学组件，
其中，所述光隔离器还包括：磁体，其用于分别为所述第一单元 和所述第二单元中的法拉第旋转器产生磁场；以及子基板，其用于安 装所述第一单元和所述第二单元，
所述磁体与所述子基板大致平行延伸地安装在所述子基板上方。

6.  根据权利要求1所述的发射机光学组件，
其中，所述光隔离器还包括用于分别为所述第一单元和所述第二 单元中的法拉第旋转器产生磁场的磁体，所述磁体以并排设置的方式 安装所述第一单元和所述第二单元。

7.  根据权利要求1所述的发射机光学组件，
还包括支架，所述支架用于在主表面上安装所述第一光源、所述 第二光源、所述光隔离器和所述偏振合束器，
其中，所述第一光源和所述第二光源是半导体激光二极管，分别 发射所述第一光束和所述第二光束，所述第一光束和所述第二光束具 有与所述支架的主表面大致平行的偏振态，并且
所述光隔离器通过接收来自所述第一光源和所述第二光源的第一 和第二光束，而以与所述支架的主表面平行和垂直两种偏振态中的一 种偏振态输出所述第一光束以及以与所述支架的主表面平行和垂直两 种偏振态中的另一种偏振态输出所述第二光束。

8.  根据权利要求7所述的发射机光学组件，
其中，所述第一光束和所述第二光束分别具有彼此不同的波长。

9.  根据权利要求1所述的发射机光学组件，
还包括马赫-泽德调制器类型的光调制器，所述光调制器以第一输 出端口和第二输出端口分别作为所述第一光源和所述第二光源，所述 第一输出端口输出所述第一光束并且所述第二输出端口输出所述第二 光束，所述第一光束和所述第二光束具有彼此相同的偏振态。

10.  根据权利要求9所述的发射机光学组件，
还包括支架，所述支架借助子基板来安装所述马赫-泽德调制器、 所述偏振合束器和所述光隔离器，所述子基板用于安装所述第一单元 和所述第二单元，
其中，自所述马赫-泽德调制器的第一输出端口和第二输出端口输 出的第一光束和第二光束的偏振态平行于所述支架的主表面，并且
自所述光隔离器输出的第一光束和第二光束中一束的偏振态垂直 于所述支架的主表面但自所述光隔离器输出的第一光束和第二光束中 的另一束的偏振态平行于所述支架的主表面。

说明书输出偏振组合光束的光学组件
技术领域
本申请涉及一种输出偏振组合光束的光学组件，具体地说，本 申请涉及一种提供偏振相关光隔离器但输出偏振组合光束的光学组 件。
背景技术
当光学组件输出包括偏振态相互正交的两束光束的光信号时， 应用偏振相关型的光隔离器以抑制返回光束。光自激光二极管(LD) 发射出来并在光纤的端面的菲涅尔界面等发生反射而返回LD，则激 光光束的品质显著降低。放置在LD的光路上的光隔离器有效地防止 了光束返回LD。已知两种光隔离器，即，偏振相关隔离器(PDI) 和偏振无关隔离器(PII)。前者隔离器通过组合两个偏振器和法拉 第旋转器有效地消减了返回光束，而后者隔离器通过使返回光束的光 轴偏转来减少回到LD的返回光束。
一些光学组件包括排列成行的多个LD并输出与从LD输出的各 光束组合的光束。在这样的布置方式下，尽管可以为组合光束设置一 个PII，但经过PII偏转的返回光束仍可能进入相邻的LD中。PDI 可以显著消减返回光束；但是，PDI不能设置为用于偏振组合光束。 最好的方案是准备分别与相应LD对应的多个PDI，但这样的布置方 式需要足够的空间来将PDI安装到发射机光学组件内。
发明内容
本申请的一个方面涉及一种发射机光学组件，包括：第一光源和 第二光源、偏振合束器(PBC)以及光隔离器。第一光源和第二光源分 别发射第一光束和第二光束。偏振合束器组合均从光隔离器输出的第 一光束和第二光束。本申请的一个特征在于光隔离器包括有第一单元 和第二单元，其中第一单元通过接收来自第一光源的第一光束将第一 光束以第一偏振态输出到偏振合束器，第二单元通过接收来自第二光 源的第二光束以与第二偏振态正交的第一偏振态输出第二光束。
本申请的特征还在于光隔离器中的第一单元和第二单元提供了 PDI及位于PDI的相应输出侧的波片。第一单元中的波片的晶轴c 相对于第一单元的PDI的透光轴倾斜四分之一直角，第二单元的波 片的晶轴c关于第一单元的波片的晶轴c成直角。
发射机光学组件还可以包括用于将第一光源、第二光源、光隔 离器和偏振合束器安装在主表面上的支架。光源可以是每者分别发射 波长彼此不同的光束的半导体激光二极管(LD)，而光束具有与支 架的主表面大致平行的偏振态。光隔离器通过接收来自光源的光束来 以与主表面的平行和垂直两种偏振态中的一种偏振态输出第一光束 以及以与主表面的平行和垂直两种偏振态中的另一种偏振态输出第 二光束。
发射机光学组件可以包括分别具有第一输出端口和第二输出端 口作为第一光源和第二光源的马赫-泽德(MZ)调制器型的光调制器。 发射机光学组件还可以包括用于借助子基板将马赫-泽德调制器、偏 振合束器和光隔离器安装在主表面上的支架，子基板用于安装第一单 元和第二单元。从马赫-泽德调制器的第一输出端口和第二输出端口 输出的第一光束和第二光束的偏振态平行于支架的主表面。然而，从 光隔离器输出的第一光束和第二光束中的一束的偏振态垂直于支架 表面，但是从光隔离器输出的第一光束和第二光束中的另一束的偏振 态平行于支架的表面。
本申请的另一方面涉及一种光隔离器。光隔离器设置有第一单 元、第二单元、第一波片和第二波片。第一单元和第二单元都包括输 入线偏振器、法拉第旋转器及输出线偏振器。输入偏振器各自的透光 轴相互平行。输出线偏振器各自的透光轴相互平行但是相对于输入线 偏振器的透光轴成二分之一直角。第一波片的晶轴c设置成相对于第 一单元的输出线偏振器的透光轴倾斜四分之一直角。第二波片的晶轴 c设置成相对于第一单元的波片的晶轴c成直角。
附图说明
下面将参考附图仅仅以举例方式而不以任何限制意义说明本发 明，其中：
图1是显示根据本发明的第一实施例的发射机光学组件的内部的 透视图；
图2是示意性显示用于四个LD的光组合系统的平面图；
图3A和图3B示意性显示了两个波分复用(WDM)滤波器的透 射率，图3C示意性显示了偏振合束器(PBC)的透射率和反射率；
图4示意性说明了PBC的结构；
图5是示意性显示根据本发明的第二实施例的用于四个LD的光 组合系统的平面图；
图6A显示第一单元的机构，图6B显示第二单元的机构，每者都 安装在根据第二实施例的光隔离器中；以及
图7是具有马赫-泽德调制器及与图5中所示相似的光组合系统的 另一个发射机光学组件的平面图。
具体实施方式
接下来，将参考附图对根据本申请的一些实施例进行说明。在附 图的说明中，相同或相似的数字或符号将指代相同或相似的部件，而 不再重复解释。
将参考图1和图2对用于波分复用光通信的发射机光学组件的第 一实施例进行描述。图1是显示发射机光学组件1的内部的透视图， 同时，图2示意性显示了发射机光学组件1的光耦合系统。实施例的 发射机光学组件1设置有箱型封装件，封装件在一侧150设有包括会 聚透镜8的光耦合单元且在与上述一侧150相反的另一侧设有与外部 装置进行电通信的电插塞120。封装件还安装有位于底部的热电冷却器 (TEC)110。TEC 110借助支架160安装有多个LD和光学元件。封 装件还可以安装有驱动器，驱动器电气地连接至插塞120并驱动LD。 上述的支架160用于安装LD 1a到1d、第一透镜130、子基板142上 的监测用光电二极管(mPD)140、准直透镜2a到2d、反射镜3、第 一和第二WDM滤波器4a和4b、光隔离器5、半波片6以及偏振合束 器(PBC)7。
LD 1a到1d布置成与发射机光学组件1的纵轴正交地延伸的阵 列。LD 1a到1d朝纵向发射各自的光束S1到S4。各光束S1到S4都 具有特定的且彼此不相同的波长。波长λ1到λ4优选地对应于局域网 波分复用(LANDWM)系统中限定的各通道栅格(channel grid)，但 不限于此。此外，波长λ1到λ4优选地具有λ1<λ2<λ3<λ4这样的关系 但不限于这样的设置。当LD 1a到1d是所谓的边缘发射式并且布置在 支架160上使得有源层与支架160的主表面大致平行时；光束S1到S4 具有与支架160的主表面平行的偏振态。
数量与LD 1a到1d数量相同的第一透镜130分别会聚光束S1到 S4，并且各自的焦点与相应的准直透镜2a到2d的焦点大致重合。这 样的光学布置方式与准直透镜2a到2d直接接收光束S1到S4而没有 第一透镜130介入的光学系统相比，可以扩大图2中所示的光学系统 的光学对准的公差。数量也与LD 1a到1d数量相同的监测用光电二极 管140安装在子基板142上并且分别接收光束S1到S4的相应部分。 具体地说，子基板142包括由对光束S1到S4透明的材料制作的两个 棱镜，且使各斜边附着在一起。附着起来的斜边的界面用作半反射镜 以将光束S1到S4分为两道光束，其中一束沿封装件的纵轴继续前进， 而另一束朝向支架160的法线到达mPD 140。
准直透镜2a到2d将光束S1到S4转换为各准直光束CL1到CL4。 反射镜3将来自第一准直透镜2a的准直光束CL1反射到第一WDM滤 波器4a，将来自第二准直透镜2b的另一束准直光束CL2反射到第二 WDM滤波器4b。第一WDM滤波器4a在波长λ1显示了高反射率(这 意味着在此波长的透射率低)但是在波长λ3显示了高透射率(即，在 此波长的反射率低)。也就是说，第一WDM滤波器4a反射了几乎所 有来自反射镜3的第一准直光束CL1，但透过了几乎所有来自第三准 直透镜2c的第三准直光束CL3。因此，自第一WDM滤波器4a输出 的第五准直光束CL5包括两束准直光束CL1和CL3。第二WDM滤波 器4b在波长λ2具有高反射率(即，在此波长的透射率低)，但在波 长λ4具有高透射率(即在此波长的反射率低)。也就是说，第二WDM 滤波器4b反射了几乎所有的第二准直光束CL2并透过了几乎所有的第 四准直光束CL4。因此，自第二WDM滤波器4b输出的第六准直光束 CL6包括两束准直光束CL2和CL4。从LD 1a到1d至两个WDM滤波 器4a和4b布置的光学元件，即，第一透镜130、准直透镜2a到2d、 反射镜3以及两个WDM滤波器4a和4b不影响光束S1到S4的偏振 态，或者说保持了光束S1到S4的偏振态。也就是说，两束准直光束 CL5和CL6分别具有与支架160主表面大致平行的偏振态。
光隔离器5传输来自相应的WDM滤波器4a和4b的两束准直光 束CL5和CL6作为输出光束CL7和CL8，但是防止了光束反向传播， 也就是说，光隔离器5防止了一束或多束来自偏振合束器7侧的光束 向LD 1a到1d前进。自光隔离器5输出的两束准直光束CL7和CL8 可以具有与准直光束CL5和CL6同样的偏振态，即，偏振态平行于支 架160的主表面；或者偏振态与支架160的主表面垂直。下面的说明 假设两束准直光束CL7和CL8具有平行于支架160主表面的偏振态。 光隔离器5的细节将在下文详细说明。
半波片6的晶轴c关于支架160的主表面倾斜45°。在半波片6 这样的布置方式下，半波片6可以输出偏振态旋转90°的准直光束CL9。 也就是说，半波片6接收偏振态平行于支架160主表面的准直光束CL7 并且输出偏振态自输入准直光束CL7的偏振态旋转90°的准直光束 CL9。因此，输出准直光束CL9的偏振态变得垂直于支架160的主表 面。
偏振合束器7包括基体71、位于基体71的第一表面7a上的高反 (HR)膜73和抗反射(AR)膜75、位于基体71的第二表面7b上的 抗反射(AR)膜72和偏振组合滤波器74。偏振合束器7根据偏振态 来组合准直光束CL8和CL9，并且将偏振组合光束CL11输出到会聚 透镜8。
参考图3A至图3C，说明两个WDM滤波器4a和4b以及偏振组 合滤波器74的机理。图3A显示了第一WDM滤波器4a的透射率，图 3B显示了第二WDM滤波器4b的透射率，以及图3C显示了偏振组合 滤波器74的透射率。准直光束CL1到CL4具有各自的带宽W。参考 图3A，第一WDM滤波器4a透过波长为λ3和λ4的光束，但是反射波 长为λ1的光束。因此，第一WDM滤波器4a使两束准直光束CL1和 CL3合并，其中波长为λ1的前者光束被WDM滤波器4a反射，而波 长为λ3的后者光束经WDM滤波器透过。参考图3B，第二WDM滤 波器4b透过波长为λ4的光束，但是波长为λ1和λ2的光束被第二WDM 滤波器4b反射。需要注意的是第一WDM滤波器4a显示出波长为λ2 时显著的透射率和显著的反射率，而第二WDM滤波器4b显示出波长 为λ3时显著的透射率和显著的反射率。然而，前者WDM滤波器4a 与波长为λ2的光束无关，而后者WDM滤波器4b与波长为λ3的光束 无关。因此，两个滤波器4a和4b不必具有陡峭的截止性能。
偏振组合滤波器74显示了对偏振态沿第一方向的光束具有高反 射率(低透射率)而对偏振态沿第二方向的光束具有低反射率(高透 射率)。具体地说，偏振组合滤波器74在波长λ1到λ4的整个范围内 对偏振态平行于支架160主表面的准直光束CL8都具有高透射率，但 在波长λ1到λ4的整个范围内对偏振态与支架160主表面垂直的准直 光束CL9显示了高反射率。
接下来，将参考图4说明偏振合束器7。来自半波片(λ/2片)6 的准直光束CL9穿过抗反射膜72，完全被高反膜73反射，然后再次 被偏振组合滤波器74反射，并且通过抗反射膜75。抗反射膜72、基 体71和高反膜73维持了准直光束CL9的偏振态。这些光学元件不会 扰乱准直光束CL9的偏振态。在另一方面，来自光隔离器5的另一准 直光束CL8通过偏振组合滤波器74并通过抗反射膜75。因为两束准 直光束CL8和CL9各自具有相互垂直的偏振态。换句话说，准直光束 CL8有s偏振光束和p偏振光束中的一种，而另一准直光束CL9有s 偏振光束和p偏振光束中的另一种。因此，自偏振组合滤波器74输出 的准直光束CL11包含s偏振光束和p偏振光束两种。
上述的用于WDM通信的发射机光学组件1设置有位于两个 WDM滤波器4a和4b与偏振合束器7之间的光隔离器5，即，偏振相 关光隔离器5。与放置在聚焦透镜8外的偏振无关型的光隔离器(这是 用于具有偏振合束器的发射机光学组件的常规设置)相似，本发明的 发射机光学组件1可以有效消除从偏振合束器7侧返回到LD 1a到1d 的杂散光束。LD 1a到1d可以保持其相干性。
图5显示了根据本发明第二实施例的光隔离器51的另一种设置， 这是由上述图2所示光隔离器5变型而来的。具体地说，用于WDM 通信的发射机光学组件1A移除了设置在光隔离器5下游的半波片6但 是使用了另一种类型的光隔离器51。也就是说，本实施例的光隔离器 51设有位于两个磁体5b1和5b2之间的两个单元511和512。单元511和512每一者包括一组输入和输出线偏振器5a11和5a21、一组输入和 输出线偏振器5a12和5a22、均设置在相应的输入和输出线偏振器之间 的法拉第旋转器5c1和5c2以及放置在相应的单元511和512下游的波片 5d1和5d2。除了波片5d1和5d2外，两个单元511和512在输入和输出 线偏振器和法拉第旋转器方面具有同样的布置方式。
将参考图6A和图6B说明根据本发明的光隔离器5和51的功能。 首先说明第一实施例的光隔离器5。参考图6A，输入线偏振器5a1具 有沿第一方向的透光轴，只使偏振态D1a沿第一方向的光束通过。下 面的说明假设第一方向是水平的，即，平行于支架160的主表面。当 偏振态沿第一方向的光束进入输入线偏振器5a1时，输入线偏振器5a1只使具有水平偏振态D1a的成分通过。设置在两个磁体5b1和5b2形成 的磁场中并具有显著磁光系数的法拉第旋转器5c每单位法拉第旋转器 长度和单位磁场强度使从中通过的光束的偏振态旋转角度R。于是自 法拉第旋转器5c输出的光束具有自输入光束旋转的偏振态。设定磁场 的方向使得从输入线偏振器5a1来看偏振态顺时针旋转，并且设定磁场 强度以致偏振态旋转预设角度。输出线偏振器5a2具有与法拉第旋转器 5c所致的该预设角度近似一致的偏振态。也就是说，输出线偏振器5a2具有与从法拉第旋转器5c输出的光束的偏振态相符的透光轴。因此， 自法拉第旋转器5c输出的光束可以透过输出线偏振器5a2。
另一方面，对于进入输出线偏振器5a2并朝向法拉第旋转器5c前 进的光束，输出线偏振器5a2只使偏振态成分与输出线偏振器5a2的透 光轴相符合的光束通过，也就是说，自输出线偏振器5a2输出的光束具 有倾斜了预设角度的偏振态。法拉第旋转器5c使从中通过的光束的偏 振态沿从输入偏振器5a1来看的顺时针进一步旋转预设角度。因此，自 法拉第旋转器5c向朝向输入线偏振器5a1输出的光束的偏振态旋转了 两倍预设角度。将该预设角度设定为45°，也就是说，将磁场强度和法 拉第旋转5c的厚度设置为使从中通过的光束的偏振态旋转45°，自输 出线偏振器5a2到输入线偏振器5a1的光束具有与输入线偏振器5a1的 透光轴垂直的偏振态，这意味着自输出线偏振器5a2输出的光束不能通 过光隔离器5。
第一实施例的光隔离器5还设置有位于输出线偏振器5a2的下游 的波片5d。如前面所述，自输出线偏振器5a2输出的光束具有自水平 方向旋转45°的偏振态。波片5d将从中通过的光束的偏振态转换45° 或-45°。也就是说，自波片5d输出的光束具有水平或竖直的偏振态。
关于波片5d，当在光束的偏振态与波片的晶轴c成θ角的情况下 光束进入波片时，波片会输出偏振态与晶轴c成-θ角的光束。也就是 说，波片可以使输出光束的偏振态相对于输入光束旋转2θ。在图2所 示的布置方式中，自输出线偏振器5a2输出的光束具有与水平方向成 45°角的偏振态。将波片设置在输出线偏振器5a2的下游并且使晶轴c 与水平方向成90-45/2＝67.5°角，波片会输出竖直偏振态的光束。当设 置波片使得光学晶轴c与水平方向成22.5°角时，波片会输出水平偏振 态的光束。设置在光隔离器5下游的用于光束CL7的波片6使光束的 偏振态旋转90°。也就是说，设置波片6使得其晶轴与水平方向成45° 角。
在图5所示的光隔离器51的布置方式中，单元511和512在各自 的输出侧具有波片5d1和5d2，其中一个的晶轴c相对于水平方向倾斜 67.5°角；另一个的晶轴c相对于水平方向成22.5°角。因此，自第一单 元511输出的光束及自第二单元512输出的光束具有相互垂直的偏振 态，其中一束的偏振态平行于支架160的主表面，并且另一束的偏振 态垂直于支架160的主表面。因此，图5中所示的光隔离器51的布置 方式可以移除前述光隔离器5中所设置的半波片6，在前述光隔离器5 中，半波片6仅设置在一束输出准直光束CL7上。
两个波片5d1和5d2只在晶轴c与水平方向所成角度这一点上有所 不同，其中一个与水平方向成22.5°角，另一个与水平方向成67.5°角。 另外，其中一个波片，例如图6B中所示的波片5d2可以通过将图6A 中所示的另一个波片5d1沿输出线偏振器的透光轴绕轴线旋转180°来 获得，也就是说，后者波片5d2可以通过前表面设置在后面来获得。
所有构成实施例的光隔离器5和51的元件都设置在子基板5e上， 这便于元件的光学对准，或者提高了发射机光学组件1的生产率，也 就是说，用于组装发射机光学组件1的工序首先将构成光隔离器5和 51的光学元件组装在子基板5e上并同时完成其光学对准；将设置有元 件的子基板5e安装在发射机光学组件1的支架160上。因此，可以简 化用来组装或者生产发射机光学组件1的工序。
此外，图2和图5中所示的两个实施例设置光隔离器5或51，设 置一对磁体以形成磁场，并且将构成偏振相关隔离器的输入线偏振器、 法拉第旋转器和输出线偏振器的元件放置在磁体之间。然而，磁体的 布置方式不限于图2和图5所示。例如，无需将一对磁体应用在光隔 离器内。对光隔离器5和51来说，至少采用仅一个磁体是不可避免的， 以便形成法拉第旋转器的磁场。一个磁体可以与子基板平行延伸地设 置在子基板上方，或者磁体可以安装在输入和输出线偏振器以及法拉 第旋转器上，而不安装在子基板上。
第一实施例的光隔离器5的输出侧设置有波片5d并且自隔离器5 输出的光束CL7和CL8使偏振态对准成平行或垂直于支架160的主表 面。因此，半波片6设置在仅一束输出光束CL7上以使其偏振态旋转 90°。因此，偏振合束器7可以组合两束光束CL8和CL9。
在另一方面，图5中所示的另一个光隔离器51提供了第一单元 511中的波片5d1和第二单元512中的另一个波片5d2。两个波片5d1和 5d2具有相互之间成45°的晶轴c以便设置各偏振态间的角度为90°。因 此，第二实施例的光隔离器51可以移除半波片6。
接下来，将参考图7说明根据本发明的第三实施例。在基于偏振 态组合两束光束的光调制组件中，单个光束上的相应的马赫-泽德调制 器(MZ调制器)对每束光束进行相位调制，自马赫-泽德调制器输出 的光束中的一束的偏振态被旋转，并且偏振合束器使该束光束与偏振 态得到保持的另一光束组合。需要这样的光调制器来提供抑制杂散光 束进入马赫-泽德调制器的光隔离器。因为来自马赫-泽德调制器的输出 光束经常包含具有各自偏振态的两束独立光束，光调制器中应用的光 隔离器经常是偏振无关隔离器的类型。尽管偏振无关隔离器是光学系 统中的常用装置，需要使光隔离器足够紧凑以便安装在光调制器中。
本发明的第三实施例涉及一种应用图2和5所示类型光隔离器的 光调制器。尽管前述光隔离器5和51是偏振相关型，那些隔离器5和 51设置在偏振合束器7的上游并且通过光隔离器的光束的偏振态发生 偏振态旋转。因此，光隔离器5和51可以显示出相当于偏振无关隔离 器的功能。
图7是显示光调制器80的平面图，光调制器80接收连续波(CW) 的光束并输出均利用电信号进行过调制并具有相互垂直的偏振态的两 束光束。光调制器80包括光输入端口86、马赫-泽德式的光调制器81、 光耦合系统90和光输出端口88。
光输入端口86设置有准直透镜来使自光纤提供的光束准直成为 准直光束。这束准直光束通过会聚透镜82会聚于马赫-泽德调制器81 的输入端口81a。马赫-泽德调制器81包括两个马赫-泽德式元件，每一 个元件都利用相应的调制信号调制输入进来的光束，并从马赫-泽德调 制器81的相应输出端口22a和22b输出调制光束作为发散光束。输出 端口22a和22b都显示了光耦合系统90的光源的功能。
均自马赫-泽德调制器81输出的两束调制光束进入放置在马赫-泽 德调制器81下游的光耦合系统90。也就是说，调制光束首先经过准直 透镜92a和92b准直；然后进入图5所示的前述布置方式的光隔离器 51。光隔离器51设置有两个单元511和512，两个单元511和512分别 具有输入线偏振器5a11和5a12、法拉第旋转器5c1和5c2、输出线偏振 器5a21和5a22以及波片5d1和5d2。马赫-泽德调制器81保持输出光束 的偏振态与输入光束的一致，也就是说，马赫-泽德调制器81不影响输 入光束的偏振态。此外，输入光束经常是自输出光束具有椭圆偏振态 的LD提供的。因此，来自马赫-泽德调制器81的输出光束均包含有两 种偏振态。输入偏振器5a11和5a12各提取出一种偏振态，例如，平行 于支架160的偏振态。
法拉第旋转器5c1和5c2使进入其中的光束的偏振态旋转45°。法 拉第旋转器5c1和5c2的磁光系数、厚度以及磁体5b1和5b2形成的磁场 强度可以调节旋转的角度。输出线偏振器5a21和5a22均具有与支架160 主表面倾斜45°的透光轴以便使自法拉第旋转器5a21和5a22输出的光 束透过。经过输出线偏振器5a21和5a22的两束光束进入相应的波片5d1和5d2。
与第二实施例中一样，波片5d1和5d2的晶轴c设置为使一个波片 的偏振态旋转+45°而另一个波片的偏振态旋转-45°。因此，经过第一单 元511的光束通过法拉第旋转器5c1使偏振态旋转45°，然后通过波片 5d1进一步旋转45°。因此，自第一单元511输出的光束只包括与支架 160主表面垂直的偏振态。在另一方面，经过第二单元512的另一束光 束在通过法拉第旋转器期间偏振态旋转45°，然后通过波片5d2旋转 -45°。也就是说，自第二单元512输出的光束的偏振态可以恢复到光束 刚从马赫-泽德调制器81输出的与支架160主表面平行的偏振态。
光束经过第一单元511直接进入偏振合束器74A，并且从第二单 元512输出的另一光束在光轴被反射镜7A弯曲近似90°后进入偏振合 束器74A。与前述偏振合束器7相同的偏振合束器74A对于偏振态与 支架160的主表面平行的光束具有高透射率(低反射率)，而对偏振 态与支架160的主表面垂直的光束具有高反射率(低透射率)。因此， 偏振合束器74A有效地组合了两束光束。组合光束经过安装在输出端 口88的会聚透镜会聚于固定在输出端口88的输出光纤的端部。
上述是执行发明的示例性模式，而不是限制性的。对本领域的技 术人员来说显而易见的是，可以在不脱离由所附权利要求书限定的本 发明的精神和范围的情况下做出变型。