接着昨天,先说一下昨天的一句话“BOSA的滤波片”,用p光s光
小伙伴留言: BOSA的45度滤光片,是不是分的是应该是波长,而不是偏振方向
匡国华:是的,BOSA的45度滤光片,分的是波长,不是分偏振。
咱的前情是,TE/TM P/S O/E 都是描述光的两个偏振分量,只是不同的场景下,采用的方式不同而已。
我把分波长这句话,详细描述一下
BOSA的45度滤光片,可以分出波长,一个波长反射,另一个波长透射,但是45度滤光片对波长分离的过渡带要求比较宽,通常需要40nm左右的间隔,原因是P光S光在45度滤光片的透射与反射的波长界面是有漂移的。
(昨天想表达的是,这个场景下,用P光S光在45度滤光片的透射与反射的波长界面是有漂移的,而不是TM光TE光在45度滤光片的透射与反射的波长界面是有漂移的,也不是O光E光在45度滤光片的透射与反射的波长界面是有漂移的,不同场景下选择不用的词汇而已。)
这是5G前传bidi光模块,选择1271/1331波长来做bidi,而不是1290/1311做bidi,因为后面俩波长太窄,45度滤光片分不开。
在LWDM的bidi,combo PON OLT的两个接收波长,要分离的波长比较窄,就不选45度滤光片,而是选13度+32度滤波片组合,为的是P光S光的透反射光谱不产生较大偏移。俗称窄带滤波。 同样原理也用在Z Block里。
进入今天的正题,基于双折射晶体可以做PBS,两个偏振态分离的比较彻底,术语叫做“获得较大的偏振消光比”
还有一个更常用的基于介质膜的方案,利用的布鲁斯特定律,下图,和昨天的结构非常非常的像,只是偏振消光比不是太好。
什么是布鲁斯特定律?
为什么基于布鲁斯特定律的偏振分离,消光比略差一点?
看下图,左右俩图十分类似,下左是普通的45度滤波片,两个偏振态入射,反射是两个偏振态,透射的也是两个偏振态,平时就忽略这句话,只说透射波长和反射波长,叫波长分离,只不过对两个偏振态而言,透反射的波长分离点不同而已。
再看右侧的图,如果旋转入射角度,在一个特定角度,反射光的偏振态,不再是P光S光都有的双偏振,而是只有S偏振。
这就是偏振分离。
当入射角的正切值刚好等于光学界面的折射率比的时候,tan(入射角)=n2/n1,反射光是单一偏振。这叫布鲁斯特定律。
这多好,折射率界面可以设计,入射光的角度也可以调整,可但是,这个定律说的是反射光是S偏振,折射并不是P偏振,折射是俩偏振态。
我把这个界面,旋转一下,做立体图
立体图把入射面标出来,看P偏振和S偏振,折射以前写过的。
局部放大看,在满足布鲁斯特定律时,反射的那个偏振是垂直与我们的入射面,所以叫S偏振。
基于布鲁斯特定律的偏振分离,偏振分离了,又没有彻底分离,通常的处理模式,就是不断的再次分,多层镀膜,一层层的挑出反射的那个单一偏振态。
这就是基于镀膜方案的PBS偏振分离,不需要额外的双折射晶体,劣势是光入射光的角度和镀膜膜系的折射率容差都很敏感。