交叉引用

本公开要求于 2017年 8月 11 日提交的申请号为 201710685457.4、 名称为 "光学模块 及掺铒光纤放大器"的中国专利申请的优先权� � 该中国专利申请的全部内容通过引用全部 并入本文。 技术领域

本公开涉及一种光学模块及掺铒光纤放大器 (erbium-doped fiber amplifier, EDFA), 更 特别地， 本公开涉及一种小型光学模块 (compact optical module)以及具有简化结构且小尺 寸的 EDFA。

背景技术

掺铒光纤放大器 (erbium-doped fiber amplifier, EDFA)广泛用于放大光学信号。 EDFA 提供光对光 (optical-to-optical)的转换，并且避免了光-电-光 (Optical-Electrical-Optical, OEO) 转换， OEO 转换为所接收的光信号经转换成为电信号、 重新定时、 重新成形、 以及重新 产生成为光信号。 EDFA的优点为宽频带、 高信号增益、 低噪声指数、 高输出功率与低极 化灵敏度。 EDFA包含一些光学模块， 用于传送信号光与泵浦光， 并且隔离反向信号光。 然而， EDFA仍受限于昂贵且复杂的光学模块， 以及用于将多个光学模块结合在一起的复 杂的光纤熔接工艺。 因此， 存在对于具有简化结构与小尺寸光学模块的 EDFA的需求。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加 强对本公开的背景的理解， 因此它可以 包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有 技术的信息。 发明内容

本公开的实施例提供一种具有简化结构与缩小 尺寸的光学模块。

在本公开的一些实施例中，用于放大光学信号 的掺铒光纤放大器的光学模块包含 一光纤组件、 一离散双折射晶体、 一准直透镜、 一第一波片与一第二波片、 一法拉第 旋转器、 一波分复用（wavelength division multiplexing, WDM)滤波器、 一反射镜、 以 及一光学检测组件。该光纤组件包含一第一光 纤配置为输入具有一第一波长的一信号 光， 一第二光纤经配置一输入具有一第二波长的一 泵浦光， 一第三光纤配置为一起输 出该泵浦光与该信号光，一第四光纤配置为输 入由该第三光纤输出的一放大信号光与 一剩余的该泵浦光， 该放大信号光放大自该信号光， 以及一第五光纤配置为输出该放 大信号光。该离散双折射晶体与该光纤组件相 邻。该准直透镜与该离散双折射晶体相 邻并且与该光纤组件相对设置。该第一波片与 第二波片位于该离散双折射晶体与该准 直透镜之间。该法拉第旋转器与该准直透镜相 邻，并且与该离散双折射晶体相对设置。 该 WDM滤波器位于该准直透镜与该法拉第旋转器之 间，以及该 WDM滤波器允许该信 号光与该放大信号光通过， 并且反射该泵浦光。该反射镜与该法拉第旋转 器相邻并且 与该 WDM滤波器相对设置， 以及该反射镜反射大部分的该信号光与该放大 信号光。 该光学检测组件与该反射镜相邻并且与该法拉 第旋转器相对设置。该光纤组件、该离 散双折射晶体、 该第一与第二波片、 该准直透镜、 该 WDM滤波器、 该法拉第旋转器 与该反射镜相对于彼此配置与定向，使得从该 第一光纤输入的该信号光与从该第二光 纤输入的该泵浦光经反射后耦合至该第三光纤 ，从该第四光纤输入的该放大信号光经 反射与耦合至该第五光纤， 以及从该第四光纤输入的该剩余的该泵浦光经 反射后耗 散。

在本公开的一些实施例中， 该光纤组件包含一套筒， 配置为容纳该第一光纤、 该 第二光纤、 该第三光纤、 该第四光纤与该第五光纤。

在本公开的一些实施例中， 该第一波片对准该第一光纤与该第四光纤。

在本公开的一些实施例中， 该第一波片是一 22.5度波片。

在本公开的一些实施例中， 该法拉第旋转器是一 22.5度法拉第旋转器。

在本公开的一些实施例中， 该第二波片对准该第二光纤。

在本公开的一些实施例中， 该第二波片是一 45度波片。

在本公开的一些实施例中，来自该第三光纤的 一反向信号光被阻挡耦合至该第一 光纤， 以及来自该第五光纤的一反向放大信号光被阻 挡耦合至该第四光纤。

在本公开的一些实施例中， 该 WDM滤波器是一层 WDM滤波膜， 涂覆在该准直透 镜的一表面上。

在本公开的一些实施例中，该光学模块另包含 另一光学检测组件与该反射镜相邻 并且与该法拉第旋转器相对设置， 以及另一第一波片， 放置于该离散双折射晶体与该 准直透镜之间， 其中该第一波片对准该第一光纤， 以及该另一第一波片对准该第四光 纤。

本公开的实施例提供一种掺铒光纤放大器 (EDFA)， 该掺铒光纤放大器包含一泵 浦光源、 一信号光源、 一掺铒光纤 (EDF)组件以及一光学模块。 该泵浦光源配置为提 供一泵浦光。 该信号光源配置为提供一信号光。 该 EDF组件配置为放大该信号光。 该 光学模块耦合至该 EDF组件、 该信号光源以及该泵浦光源。 该光学模块包含一光纤组 件、 一离散双折射晶体、 一准直透镜、 一第一波片与一第二波片、 一法拉第旋转器、 一波分复用 (WDM)滤波器、 以及一光学检测组件。 该光纤组件包含一第一光纤配置 为输入一信号光， 一第二光纤耦合至该泵浦光源、 一第三光纤耦合至该 EDF组件的一 端， 一第四光纤耦合至该 EDF组件的另一端， 以及一第五光纤配置为输出一放大信号 光。 该离散双折射晶体与该光纤组件相邻。 该准直透镜与该离散双折射晶体相邻， 并 且与该光纤组件相对设置。该第一波片与第二 波片位于该离散双折射晶体与该准直透 镜之间。 该法拉第旋转器与该准直透镜相邻， 并且与该离散双折射晶体相对设置。 该 WDM滤波器位于该准直透镜与该法拉第旋转器之 间，以及该 WDM滤波器允许该信号 光与该放大信号光通过， 并且反射该泵浦光。该反射镜与该法拉第旋转 器相邻并且与 该 WDM滤波器相对设置， 以及该反射镜反射大部分的该信号光与该放大 信号光。 该 光学检测组件与该反射镜相邻并且与该法拉第 旋转器相对设置。从该第一光纤输入的 该信号光经该反射镜反射后耦合至该第三光纤 ， 由该 EDF组件放大为该放大信号光， 并且从该第四光纤输入。 从该第二光纤输入的该泵浦光经该 WDM滤波器反射后耦合 至该第三光纤， 并且传送至该 EDF组件。 从该第四光纤输入的该放大信号光经该反射 镜反射后耦合至该第五光纤， 以及从该第四光纤输入的该泵浦光经该 WDM滤波器反 射并且耗散。

在本公开的一些实施例中， 该第一波片对准该第一光纤与该第四光纤。

在本公开的一些实施例中， 该第一波片是用于该信号光的一 22.5度波片。

在本公开的一些实施例中， 该法拉第旋转器是一 22.5度法拉第旋转器。

在本公开的一些实施例中， 该第二波片对准该第三光纤。

在本公开的一些实施例中， 该第二波片是用于该泵浦光的一 45度波片。 在本公开的一些实施例中， 该光学检测组件配置为对于该泵浦光源提供反 馈控 制。

在本公开的一些实施例中，来自该第三光纤的 一反向信号光被阻挡耦合至该第一 光纤， 以及来自该第五光纤的一反向放大信号光被阻 挡耦合至该第四光纤。

本公开的实施例提供一种用于放大光学信号的 掺铒光纤放大器的光学模块。该光 学模块包含一光纤组件、 一波分复用 (WDM)滤波器、 至少一隔离器、 一反射镜以及 一光学检测组件。该光纤组件包含一第一光纤 配置为输入一信号光，一第二光纤配置 为输入一泵浦光， 一第三光纤配置为输出该信号光与该泵浦光， 一第四光纤配置为输 入由该第三光纤输出的一放大信号光与一剩余 的该泵浦光，该放大信号光为放大自该 信号光， 以及一第五光纤配置为输出该放大信号光。 该 WDM滤波器配置为允许该信 号光与该放大信号光通过， 并且反射该泵浦光。该至少一隔离器配置为使 在正向行进 的该信号光与该放大信号光通过， 并且隔离在反向行进的该信号光与该放大信号 光。 该反射镜配置为反射大部分的该信号光与该放 大信号光。该光学检测组件配置为监测 该放大信号光的强度。

在本公开的一些实施例中，该至少一隔离器包 括与该光纤组件相邻的一离散双折 射晶体、 一 22.5度波片以及一 22.5度法拉第旋转器。

本公开的光学模块使用多通道光纤组件与两个 波片配合传送正向行进的信号光、 放大信号光， 并且隔离反向行进的该信号光与该放大信号光 。该光学模块使用较少的 组件以提供光传送与隔离功能， 因而有助于缩小尺寸、 增加可信赖度、 减少熔纤连接 以及降低成本。

上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及 优点，从而使下文的本公开详细描述得以获得 较佳了解。构成本公开的权利要求目标的其它 技术特征及优点将描述于下文。本公开所属 技术领域中的普通技术人员应了解，可相当容 易地利用下文描述的概念与特定实施例可作 为修改或设计其它结构或工艺而实现与本公开 相同的目的。本公开所属技术领域中的普通 技术人员也应了解， 这类等效构造无法脱离后附的权利要求所界定 的本公开的精神和范 围。 附图说明 参阅详细说明与权利要求结合考虑附图时， 可以更全面了解本申请的描述内容， 附图中相同的附图标记指代相同的组件。

图 1是示意图， 例示本公开的一些实施例的掺铒光纤放大器 (erbium-doped fiber amplifier, EDFA)。

图 2是示意图， 例示本公开第一较佳实施例的用于 EDFA的光学模块。

图 3A与图 3B是侧视图， 例示本公开第一较佳实施例的不同角度的光学 模块。 图 4A是示意图， 例示本公开第一较佳实施例的正向行进的信号 光的反射光路径。 图 4B是示意图， 例示本公开第一较佳实施例的反向行进的信号 光的隔离光路径。 图 5是示意图， 例示本公开第一较佳实施例的正向行进的泵浦 光的反射光路径。 图 6是示意图， 例示本公开第二较佳实施例的用于 EDFA的光学模块。

附图标记说明：

10 光纤组件

12 套筒

20 波分复用滤波器

22 WDM滤波膜

30 隔离器

31 离散双折射晶体

32 直透镜

32S 表面

33 第一波片

34 第二波片

35 法拉第旋转器

40 反射镜

50 光学检测组件

52 第二光学检测组件

100 掺铒光纤放大器

101 第一光纤

102 第二光纤 103 第三光纤

104 第四光纤

105 第五光纤

1 10 光学模块

120 EDF组件

120 A

120B

130 信号光源

140 泵浦光源

210 光学模块

351 磁芯

352 石榴石

401 透镜

402 镀膜

501 凸透镜

502 光电二极管

Las 放大信号光

Lasl 反射放大信号光

Lp 泵浦光

Lp, 剩余的泵浦光

Ls 信号光

Lsl 反射信号光

Ls2 透射信号光

Las2 透射放大信号光

Lse 非常信号光

Lso 寻常信号光

Lx 信号光

Lxe 非常信号光 Lxo 寻常信号光

Lpe 非常泵浦光

Lpo 寻常泵浦光

Dl 正向

D2 反向

PI 偏振状态

P2 偏振状态

Pa 偏振状态

Pb 偏振状态

Px 偏振状态

Py 偏振状态。 具体实施方式

本公开的以下说明伴随并入且组成说明书一部 分的附图， 说明本公开的实施例， 然而本公开并不受限于该实施例。此外， 以下的实施例可适当整合以下实施例以完成 另一实施例。

"一实施例"、 "实施例"、 "例示实施例"、 "其他实施例"、 "另一实施例 "等指代本 公开所描述的实施例可包含特定特征、结构或 是特性， 然而并非每一实施例必须包含 该特定特征、 结构或是特性。 再者， 重复使用"在实施例中"一语并非必须指相同实� �� 例， 然而可以是相同实施例。

为了使得本公开可被完全理解， 以下说明提供详细的步骤与结构。 显然， 本公开 的实施不会限制该领域的技术人员已知的特定 细节。此外， 已知的结构与步骤不再详 述， 以免不必要地限制本公开。 本公开的较佳实施例详述如下。 然而， 除了详细说明 之外， 本公开也可广泛实施于其他实施例中。 本公开的范围不限于详细说明的内容， 而是由权利要求定义。

图 1是示意图， 例示本公开的一些实施例的掺铒光纤放大器 (EDFA)。如图 1所示， EDFA 100包含光学模块 1 10， 以及耦合至光学模块 110的掺铒光纤 (EDF)组件 120。 在 一些实施例中， 光学模块 1 10可以是被动光学模块， 配置为处理提供给 EDF组件 120 的光束与来自 EDF组件 120的光束。 在一些实施例中， 光学模块 110包含光纤组件 10、 波分复用（wavelength division multiplexing, WDM)滤波器 20、 至少一隔离器 30、 反射 镜 (mirror)40、 以及光学检测组件 50。 光纤组件 10是多通道光纤组件。 在一些实施例 中， 光纤组件 10包含第一光纤 101、 第二光纤 102、 第三光纤 103、 第四光纤 104与第五 光纤 105。 在一些实施例中， 第一光纤 101耦合至信号光源 130， 配置为提供具有第一 波长的信号光 Ls。 在一些实施例中， 信号光 Ls的第一波长大致是 1550nm， 但不以此 为限。 在一些实施例中， 第二光纤 102耦合至泵浦光源 140， 配置为提供具有第二波长 的泵浦光 Lp。 在一些实施例中， 泵浦光 Lp的第二波长大致是 980nm， 但不以此为限。 第三光纤 103耦合至 EDF组件 120的一端 120A。第四光纤 104耦合至 EDF组件 120的另一 端 120B。 WDM滤波器 20配置为反射泵浦光 Lp， 且允许信号光 Ls与放大信号光 Las通 过。 隔离器 30配置为使正向行进的信号光 Ls与放大信号光 Las通过后耦合， 并且隔离 沿反向行进的信号光 Ls与放大信号光 Las。 反射镜（也称为分光反射镜或分光耦合 器) 40配置为反射大部分的信号光 Ls (例如反射信号光 Lsl)以及大部分的放大信号光 Las (例如反射放大信号光 Lasl)， 并且允许另一部分的信号光 Ls (例如透射信号光 Ls2) 以及另一部分的放大信号光 Las (例如透射放大信号光 Las2)透过。光学检测组件 50配置 为监测透过反射镜 40的透射信号光 Ls2或透射放大信号光 Las2的强度。

在一些实施例中， 光纤组件 10以第四光纤 104、 第一光纤 101、 第二光纤 102、 第 三光纤 103与第五光纤 105的顺序配置， 但不以此为限。 光纤的物理排布可以被修改。

图 2是示意图， 例示本公开第一实施例的用于 EDFA的光学模块。 如图 2所示， 光 学模块 1 10的光纤组件 10可包含套筒 12， 配置为用于容纳且固定第一光纤 101、第二光 纤 102、 第三光纤 103、 第四光纤 104与第五光纤 105。 在一些实施例中， 光学模块 1 10 的隔离器 30可包含离散双折射晶体 (walk-off birefringent crystal)31、 准直透镜 32、 第 一波片 33、 第二波片 34与法拉第旋转器 (Faraday rotator 5。

在一些实施例中， 离散双折射晶体 31与光纤组件 10相邻。离散双折射晶体 31配置 为使得信号光 Ls与放大信号光 Las可沿正向耦合， 但阻挡信号光 Ls与放大信号光 Las 在反向耦合。

在一些实施例中， 准直透镜 32与离散双折射晶体 31相邻， 并且与光纤组件 10相对 设置。 准直透镜 32配置为对准 (collimate)且集中光束。 在一些实施例中，第一波片 33与第二波片 34放置于离散双折射晶体 31与准直透镜 32之间。 第一波片 33与第二波片 34配置为旋转线性偏振光的偏振状态 (polarization state)。 在一些实施例中， 第一波片 33对准第一光纤 101与第四光纤 104， 以及第二波 片 34对准第二光纤 102。 在一些实施例中， 第一波片 33是 22.5度波片， 配置为将线性 偏振信号光的偏振状态旋转 45度， 以及第二波片 34是 45度波片， 配置为将线性偏振泵 浦光的偏振状态旋转 90度。

在一些实施例中， 法拉第旋转器 35与准直透镜 32相邻， 并且与离散双折射晶体 31 相对设置。 法拉第旋转器 35配置为旋转线性偏振信号光的偏振状态。

在一些实施例中，光学模块 110的 WDM滤波器 20可以是位于准直透镜 32与法拉第 旋转器 35之间的 WDM滤波膜 22。 WDM滤波膜 22配置为反射泵浦光 Lp， 并且允许信 号光 Ls与放大信号光 Las通过。 在一些实施例中， WDM滤波膜 22涂覆在准直透镜 32 上， 例如在面对法拉第旋转器 35的准直透镜 32的表面 32S上。

在一些实施例中， 光学模块 1 10的反射镜 40与法拉第旋转器 35相邻， 并且与 WDM 滤波膜 22相对设置。反射镜 40配置为部分反射及部分透射所述信号光 Ls或是放大信号 光 Las。 在一些实施例中， 光学模块 110的光学检测组件 50与反射镜 40相邻， 并且与法 拉第旋转器 35相对设置。光学检测组件 50配置为监测光的强度， 例如信号光 Ls或放大 信号光 Las的强度。

以下图 1与图 2例示光学模块 110在一些实施例中的运作。 信号光源 130提供的信 号光 Ls经由第一光纤 101输入， 通过 WDM滤波器 20与隔离器 30， 并且到达反射镜 40。 大部分的信号光 Ls (例如反射信号光 Lsl)经反射镜反射， 返向通过隔离器与 WDM滤波 器 20， 并且进入第三光纤 103。 另一小部分的信号光 Ls (例如透射信号光 Ls2)穿过反射 镜 40。在一些实施例中， 透射信号光 Ls2会耗散 (如图 2所示）。在一些其他的实施例中， 可以通过光学检测组件 50检测透射信号光 Ls2(如图 6所示；)。 泵浦光 Lp经由第二光纤 102输入， 经过 WDM滤波器 20反射后进入第三光纤 103。 反射信号光 Lsl与泵浦光 Lp 进入第三光纤 103， 而后传送至 EDF组件 120。 EDF组件 120使用泵浦光 Lp提供的能量 来放大反射信号光 Lsl的强度， 并且输出放大的信号光 Las至第四光纤 104。 放大的信 号光 Las透射通过 WDM滤波器 20与隔离器 30， 并且到达反射镜 40。 大部分的放大信号 光 Las (例如反射放大信号光 Lasl)经反射镜 40反射， 通过隔离器 30与 WDM滤波器 20， 并且进入第五光纤 105， 用于输出放大的光学信号。 另一小部分的放大信号光 Las (例 如透射放大信号光 Las2)透过反射镜 40。 在一些实施例中， 通过光学检测组件 50监测 透射的放大信号光 Las2(如图 2所示；)。 在一些其他的实施例中， 可通过另一光学检测 组件 52来代替监测透射放大信号光 Las2(如图 6所示；)。 在一些实施例中， 一些剩余的 泵浦光 Lp'可与放大信号光 Las—起从 EDF组件 120输出至第四光纤 104， 以及剩余的泵 浦光 Lp'将由 WDM滤波器 20反射并且在未耦合至任一光纤的情况下耗散� ��可以通过光 学检测组件 50监测 EDFA 100的工作状况， 用来提供反馈控制 EDFA100中的泵浦光源 140的功率， 例如自动功率控制或是自动增益控制。

图 3A与图 3B是例示本公开第一较佳实施例的光学模块在� ��同角度的侧视图。 如 图 3A与图 3B所示， 光学模块 1 10的法拉第旋转器 35可包含磁芯 351与石榴石 (garnet)352 o 在一些实施例中， 磁芯 351是环形， 并且石榴石 352被磁芯 351环绕。 在 一些实施例中， 石榴石 352是 22.5度石榴石， 配置为将线性偏振信号光的偏振状态旋 转 22.5度。 在一些实施例中， 反射镜 40包含透镜 401与涂覆在透镜 401上的镀膜 402， 例如将镀膜 402涂覆在透镜 401面对法拉第旋转器 34的表面上。在一些实施例中， 镀膜 402配置为反射大部分的信号光 Ls与放大信号光 Las，并且透射小部分的信号光 Ls与放 大信号光 Las。 例如， 约 95%-99%的信号光 Ls与放大信号光 Las经镀膜 402反射， 而约 1%-5%的信号光 Ls与放大信号光 Las透射通过镀膜 402。在一些实施例中， 光学检测组 件 50包含凸透镜 501与光电二极管 502。 通过镀膜 402的放大信号光 Las可由凸透镜 501 聚焦， 而后由光电二极管 502检测。 在一些其他的实施例中， 可定向光电二极管 502 以监测通过镀膜 402的信号光 Las2的强度。

图 4A是示意图，例示本公开第一较佳实施例的正� ��行进的信号光的反射光路径。 如图 4A所示， 信号光 Ls从第一光纤 101沿正向 D1行进至第三光纤 103。 通过离散双折 射晶体 3 1， 将信号光 Ls分为两个偏振光， 例如具有偏振状态 P1的寻常 (ordinary)信号 光 Lso与具有偏振状态 P2的非常 (extraordinary)信号光 Lse。 而后， 寻常信号光 Lso与非 常信号光 Lse透射通过第一波片 33， 寻常信号光 Lso的偏振状态 P1与非常信号光 Lse的 偏振状态 P21然后沿一方向旋转， 例如通过第一波片 33后逆时针方向旋转约 45度。 而 后， 寻常信号光 Lso与非常信号光 Lse通过准直透镜 32聚焦， 并且透射通过法拉第旋转 器 35。 在通过法拉第旋转器 35之后， 寻常信号光 Lso的偏振状态 P1与非常信号光 Lse 的偏振状态 P2皆以逆时针方向旋转约 22.5度。 而后， 寻常信号光 Lso与非常信号光 Lse 经反射镜 40反射， 寻常信号光 Lso的位置与非常信号光 Lse的位置上下交换。 而后， 寻 常信号光 Lso与非常信号光 Lse再次透射通过法拉第旋转器 35， 以及寻常信号光 Lso的 偏振状态 P1与非常信号光 Lse的偏振状态 P2皆以逆时针方向再次旋转约 22.5度。而后， 寻常信号光 Lso与非常信号光 Lse通过准直透镜 32， 并且进入离散双折射晶体 31， 而不 通过第一波片 33。 相比于先前离开离散双折射晶体 31的寻常信号光 Lso与非常信号光 Lse, 由于进入离散双折射晶体 31的寻常信号光 Lso的偏振状态 PI与非常信号光 Lse的 偏振状态 P2旋转了 90度，并且寻常信号光 Lso的位置与非常信号光 Lse的位置上下发生 了交换，因此通过离散双折射晶体 31的寻常信号光 Lso与非常信号光 Lse将会耦合在一 起并进入第三光纤 103。值得注意的是， 正向行进的放大信号光 Las的反射光路径也类 似于信号光 Ls， 也即来自第四光纤 104的放大信号光经反射后将耦合至第五光纤 105， 在此不再赘述。

图 4B是示意图， 例示本公开较佳实施例的反向行进的信号光的 隔离光路径。 如 图 4B所示， 另一信号光 Lx从第三光纤 103以反向 D2行进至第一光纤 101。 信号光 Lx通 过离散双折射晶体 31分为两个偏振光， 例如具有偏振状态 Pa的寻常信号光 Lxo以及具 有偏振状态 Pb的非常信号光 Lxe。 而后， 寻常信号光 Lxo与非常信号光 Lxe由准直透镜 32聚焦， 且不通过第一波片 33。 而后， 寻常信号光 Lxo与非常信号光 Lxe透射通过法 拉第旋转器 35， 并且寻常信号光 Lxo的偏振状态 Pa与非常信号光 Lxe的偏振状态 Pb皆 以逆时针方向旋转约 22.5度。 而后， 反射镜 40反射寻常信号光 Lxo与非常信号光 Lxe， 使寻常信号光 Lxo的位置与非常信号光 Lxe的位置上下交换。 然后， 寻常信号光 Lxo与 非常信号光 Lxe再次透射通过法拉第旋转器 35， 寻常信号光 Lxo的偏振状态 Pa与非常 信号光 Lxe的偏振状态 Pb皆以逆时针方向再次旋转约 22.5度。 然后， 寻常信号光 Lxo 与非常信号光 Lxe通过准直透镜 32， 并且透射通过第一波片 33。 在通过第一波片 33之 后， 寻常信号光 Lxo的偏振状态 Pa与非常信号光 Lxe的偏振状态 Pb以顺时针方向旋转 约 45度。 由于进入离散双折射晶体 31的寻常信号光 Lxo的偏振状态 Pa与非常信号光 Lxe的偏振状态 Pb与先前离开离散双折射晶体 31时的寻常信号光 Lxo与非常信号光 Lxe的偏振状态相同， 而上下位置发生了相互交换。 所以寻常信号光 Lxo与非常信号 光 Lxe将无法结合并耦合至第一光纤 101， 即信号光 Lx受到阻止无法耦合至第一光纤 101。 值得注意的是， 反向行进的放大信号光的隔离光路径与信号光 Ls类似， 即来自 第五光纤 105的反向行进信号光也受到阻止无法耦合至第 四光纤 104， 在此不再赘述。

图 5是示意图， 例示本公开第一较佳实施例的正向行进的泵浦 光的反射光路径。 如图 5所示， 泵浦光 Lp从第二光纤 102以正向 D1行进至第三光纤 103。 通过离散双折射 晶体 31将泵浦光 Lp分为两个偏振光， 例如具有偏振状态 Px的寻常泵浦光 Lpo与具有偏 振状态 Py的非常泵浦光 Lpe。 而后， 寻常泵浦光 Lpo与非常泵浦光 Lpe透射通过第二波 片 34， 然后通过第二波片 34， 寻常泵浦光 Lpo的偏振状态 Px与非常泵浦光 Lpe的偏振 状态 Py将以顺时针方向旋转 90度。 而后， 寻常泵浦光 Lpo与非常泵浦光 Lpe由准直透 镜 32聚焦， 并且经 WDM滤波膜 22反射， 以及寻常泵浦光 Lpo的位置与非常泵浦光 Lpe 的位置上下交换。 而后， 寻常泵浦光 Lpo的位置与非常泵浦光 Lpe通过准直透镜 32， 并且进入离散双折射晶体 31， 而不通过第二波片 34。相比于先前离开离散双折射晶体 31的寻常泵浦光 Lpo与非常泵浦光 Lpe， 由于进入离散双折射晶体 31的寻常泵浦光 Lpo 的偏振状态 Px与非常泵浦光 Lpe的偏振状态 Py旋转了 90度， 并且交换了上下位置， 因 而寻常泵浦光 Lpo与非常泵浦光 Lpe通过离散双折射晶体 31后将会结合并耦合在一 起， 然后进入到第三光纤 103。

图 6示意图， 例示本公开用于 EDFA的光学模块的第二较佳实施例。 如图 6所示， 不同于图 2的光学模块 110，光学模块 21的光纤组件 10的配置顺序可以是第五光纤 105、 第一光纤 101、 第二光纤 102、 第三光纤 103与第四光纤 104， 但不以此为限。 此外， 有 两个第一波片 33， 其中一个所述第一波片 33对准第一光纤 101， 以及另一个所述第一 波片 33对准第四光纤 104。在一些实施例中， 光学模块 210可还包含一第二光学检测组 件 52。 在一些实施例中， 第二光学检测组件 52(例如光电二极管)与反射镜 40相邻， 并 且与法拉第旋转器 35相对设置。在一些实施例中， 第二光学检测组件 52可与光学检测 组件 50相邻。 第二光学检测组件 52配置为监测从第四光纤 104输入的放大信号光的强 度， 以及光学检测组件 50配置为监测从第一光纤 101输入的信号光的强度。

图 1与图 6例示光学模块 210在一些实施例中的工作。 信号光 Ls经由第一光纤 101 输入， 并且透过离散双折射晶体 31、 第一波片 33、 准直透镜 32与法拉第旋转器 35。 一 部分的信号光 Ls (例如反射信号光 Lsl)是由反射镜 40反射， 返向通过法拉第旋转器 35、 准直透镜 32与离散双折射晶体 31， 并且进入第三光纤 103。 另一部分的信号光 Ls (例如 透射信号光 Ls2)透过反射镜 40， 并且由光学检测组件 50检测。泵浦光 Lp经由第二光纤 102输入， 透射通过离散双折射晶体 31、 第二波片 34与准直透镜 32， 由 WDM滤波器 22 反射， 并且进入第三光纤 103。 进入第三光纤 103的反射信号光 Lsl与泵浦光 Lp被传递 到 EDF120, 其中反射信号光 Lsl经放大成为放大信号光 Las, 而后经由第四光纤 104输 入。 放大信号光 Las透射通过离散双折射晶体 31、 第一波片 33、 准直透镜 32与法拉第 旋转器 35， 并且到达反射镜 40。 大部分的放大信号光 Las (例如反射放大信号光 Lasl) 由反射镜 40反射， 返向通过法拉第旋转器 35、 准直透镜 32与离散双折射晶体 31， 并且 进入到第五光纤 105， 用于输出放大信号。 另一部分的放大信号光 Las (例如透射放大 信号光 Las2)透射通过反射镜 40， 并且由第二光学检测组件 52进行检测。 在一些实施 例中， 一些剩余的泵浦光 Lp'可以与放大信号光 Las—起从第四光纤 104输出， 其中这 些剩余的泵浦光 Lp'将由 WDM滤波器 22反射并且在没有耦合的情况下耗散到周边环 境。

在一些实施例中， 光学模块包含光纤组件、 离散双折射晶体、 准直透镜、 第一波 片与第二波片、 法拉第旋转器、 WDM滤波器、 以及光学检测组件。 其中该光纤组件、 该离散双折射晶体、 该第一波片与第二波片、 该准直透镜、 该 WDM滤波器、 该法拉 第旋转器、 以及该反射镜相对于彼此被配置且定向， 使得从该第一光纤输入的该信号 光与从该第二光纤输入的该泵浦光经反射后耦 合至该第三光纤，从该第四光纤输入的 该放大信号光经反射后耦合至该第五光纤，以 及从该第四光纤输入的剩余的该泵浦光 经反射后耗散。

本公开的光学模块使用整合了两个波片的五个 光纤通道， 用来为 EDFA处理光。 该光学模块使用较少的组件来提供光传送与隔 离的功能， 因而有助于缩小 EDFA的尺 寸、 增加可信赖度、 减少熔纤连接与降低成本。

虽然已详述本公开及其优点， 然而应理解可进行各种变化、取代与替换且不 脱离 权利要求所定义的本公开的精神与范围。

再者， 本申请的范围并不受限于说明书中所述的工艺 、 机械、 制造、 物质组成物、 手 段、方法与步骤的特定实施例。 该领域的技术人员可从本公开的描述内容理解 可根据本公 开而使用与本文所述的对应实施例具有相同功 能或是达到实质相同结果的现存或是未来 发展的工艺、 机械、 制造、 物质组成物、 手段、 方法、 或步骤。 据此， 这些工艺、 机械、 制造、 物质组成物、 手段、 方法、 或步骤包含于本申请的权利要求内。