保偏環行器的製作方法
2023-12-01 06:46:31
專利名稱：保偏環行器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光纖通訊用的環行器，特別涉及一種保偏環行器。
背景技術：
在光纖通訊中，保偏環行器作為無源器件中一個重要的器件，可廣泛應用於雙向通訊、光波長的上下載等領域。目前常用的保偏環行器，包括中間用於分光的雙折射晶體和進行角度匹配的斜角片或屋脊稜鏡或渥拉斯頓稜鏡，其結構複雜，體積較大，製造成本高。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、體積較小，製造成本低的保偏環行器。
本實用新型所採用的技術方案是本實用新型包括奇數埠端的保偏雙光纖和聚焦透鏡，以及偶數埠端的保偏光纖和聚焦透鏡，在所述的二個聚焦透鏡之間依次設置有偏振光分光晶體、法拉第旋光片、偏振光分光晶體、偏振光分光晶體、法拉第旋光片、偏振光分光晶體。
所述的偶數埠端的保偏光纖是保偏單光纖。
所述的偶數埠端的保偏光纖也可以是保偏雙光纖。
所述的偏振光分光晶體是雙折射斜角片；所述的聚焦透鏡是自聚焦透鏡或球面透鏡。
所述的偏振光分光晶體也可以是渥拉斯頓稜鏡或雙折射晶體或PBS稜鏡或有斜角的各向同性光學材料與有斜角的雙折射材料的組合；所述的聚焦透鏡是自聚焦透鏡或球面透鏡。
本實用新型的有益效果是由於本實用新型採用兩組兩個偏振光分光晶體與法拉第旋光片組合結構，與傳統保偏環行器所採用的雙折射晶體、半波片和進行角度匹配的斜角片或屋脊稜鏡或渥拉斯頓稜鏡及法拉第旋光片組合結構相比，其整體結構簡單，器件體積較小，製造成本低，且調節裝配難度低。
圖1是本實用新型實施例1裝配結構示意圖；圖2是本實用新型實施例1埠1→埠2光路正視示意圖；圖3是本實用新型實施例1埠2→埠3光路正視示意圖；圖4是本實用新型實施例1埠3→埠4光路正視示意圖；圖5是本實用新型實施例2光學結構及光路正視示意圖。
具體實施方式
實施例1如圖1所示，本實用新型採用四埠結構，即本實用新型奇數埠端的保偏雙光纖11，對應埠號分別為埠1和埠3，偶數埠端的保偏光纖10是保偏雙光纖，對應埠號分別為埠2和埠4；保偏雙光纖11和保偏光纖10之間依次設置聚焦透鏡21、偏振光分光晶體31、法拉第旋光片41、偏振光分光晶體5、偏振光分光晶體6、法拉第旋光片7、偏振光分光晶體8和聚焦透鏡9，其中，聚焦透鏡21、9均採用自聚焦透鏡，當然也可以採用球面透鏡；偏振光分光晶體31、5均採用雙折射斜角片，其斜面相互平行且相對設置；偏振光分光晶體6、8均採用雙折射斜角片，其斜面相互平行且相對設置。偏振光分光晶體5、6的光軸方向設置成相互平行，當然也可以設置成相互垂直。
其中，偏振光分光晶體31和法拉第旋光片41以及偏振光分光晶體5依次排列，構成一個具有一定功能的光學組合A，偏振光分光晶體31、5的光軸之間夾角α為45度，法拉第旋光片41的旋光角度為45度，其旋向由所述的夾角α的方向決定，設計為當偏振雷射逆向通過光學組合A，即順次通過偏振光分光晶體31、法拉第旋光片41和偏振光分光晶體5時，如該偏振雷射相對偏振光分光晶體31為0光(或E光)，則經法拉第旋光片41旋轉45度後，其相對偏振光分光晶體5為E光(或O光)，此時光路將偏折一定角度；由於法拉第旋光片41的旋光方向不變，顯然，當偏振雷射正向通過光學組合A，即順次通過偏振光分光晶體5、法拉第旋光片41和偏振光分光晶體31時，如該偏振雷射相對偏振光分光晶體5為E光(或O光)，則經法拉第旋光片41旋轉45度後，其相對偏振光分光晶體31也為E光(或O光)，其傳輸方向不變；偏振光分光晶體6和法拉第旋光片7以及偏振光分光晶體8依次排列，構成一個具有一定功能的光學組合B，偏振光分光晶體6、8的光軸之間夾角β為45度，法拉第旋光片7的旋光角度為45度，其旋向由所述的夾角β的方向決定，設計為當偏振雷射正向通過光學組合B，即順次通過偏振光分光晶體6、法拉第旋光片7和偏振光分光晶體8時，如該偏振雷射相對偏振光分光晶體6為E光(或O光)，則經法拉第旋光片7旋轉45度後，其相對偏振光分光晶體8為E光(或O光)，其傳輸方向不變；由於法拉第旋光片7的旋光方向不變，顯然，當偏振雷射逆向通過光學組合B，即順次通過偏振光分光晶體8、法拉第旋光片7和偏振光分光晶體6時，如該偏振雷射相對偏振光分光晶體8為E光(或O光)，則經法拉第旋光片7旋轉45度後，其相對偏振光分光晶體6為O光(或E光)，此時光路將偏折一定角度。
如圖2所示，從埠1輸入的偏振雷射經聚焦透鏡21聚焦準直後，沿著一定的角度入射並逆向通過光學組合A，其相對偏振光分光晶體31為O光(或E光)，光路向上偏折一定角度，之後正向通過光學組合B，其傳輸方向不變，設計使埠2的出射光角度與該光從偏振光分光晶體8(即雙折射斜角片)出射的偏折角一致，則該光最終進入埠2；如圖3所示，從埠2輸入的偏振雷射經聚焦透鏡9聚焦準直後，逆著埠1到埠2入射的軌跡入射並逆向通過光學組合B，其相對偏振光分光晶體8為O光(或E光)，光路向下偏折一定角度，之後正向通過光學組合A，其傳輸方向不變，設計使埠3的出射光角度與該光的偏折角一致，則該光最終進入埠3；如圖4所示，從埠3入射的偏振雷射經聚焦透鏡21聚焦準直後逆著埠2到埠3入射的軌跡斜向上，入射並逆向通過光學組合A，其相對偏振光分光晶體31為O光(或E光)，光路再向上偏折一定角度，之後正向通過光學組合B，其傳輸方向不變，設計使埠4的出射光角度與該光從偏振光分光晶體8(即雙折射斜角片)出射的偏折角一致，則該光最終進入埠4。
可以看出，本實施例實現了埠1入射的偏振雷射從埠2出射，埠2入射的偏振雷射從埠3出射，埠3入射的偏振雷射從埠4出射。
圖1是本實施例的裝配結構示意圖光學元件安裝於外殼中，法拉第旋光片置於磁環內，並按照一定的位置關係與外殼固定連接，保偏雙光纖11和保偏光纖10尾端伸出殼外。
顯然，本實施例的偏振光分光晶體5、6的光軸方向設計成相同時，兩者可以製作成一體。
實施例2如圖5所示，本實用新型採用三埠結構，即本實用新型偶數埠端的保偏光纖10是保偏單光纖，對應埠號為埠2。其餘結構與實施例1相同。
本實施例實現埠1的入射雷射從埠2出射，埠2的入射雷射從埠3出射。
實施例3本實用新型的偏振光分光晶體31、5、6、8採用渥拉斯頓稜鏡，其餘結構與實施例1相同。其原理與實施例1相似，即通過適當設置渥拉斯頓稜鏡光軸角度和法拉第旋光片的旋光角來實現環行器功能。
顯然，本實用新型的偏振光分光晶體31、5、6、8採用雙折射晶體或PBS稜鏡或有斜角的各向同性光學材料與有斜角的雙折射材料的組合也可以實現環行器功能。
權利要求1.一種保偏環行器，包括奇數埠端的保偏雙光纖(11)和聚焦透鏡(21)，以及偶數埠端的保偏光纖(10)和聚焦透鏡(9)，其特徵在於，在所述的聚焦透鏡(21、9)之間依次設置有偏振光分光晶體(31)、法拉第旋光片(41)、偏振光分光晶體(5)、偏振光分光晶體(6)、法拉第旋光片(7)、偏振光分光晶體(8)。
2.根據權利要求1所述的一種保偏環行器，其特徵在於，所述的保偏光纖(10)是保偏單光纖。
3.根據權利要求1所述的一種保偏環行器，其特徵在於，所述的保偏光纖(10)是保偏雙光纖。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種保偏環行器，其特徵在於，所述的偏振光分光晶體(31、5、6、8)是雙折射斜角片；所述的聚焦透鏡(21、9)是自聚焦透鏡或球面透鏡。
5.根據權利要求1或2或3所述的一種保偏環行器，其特徵在於，所述的偏振光分光晶體(31、5、6、8)是渥拉斯頓稜鏡或雙折射晶體或PBS稜鏡或有斜角的各向同性光學材料與有斜角的雙折射材料的組合；所述的聚焦透鏡(21、9)是自聚焦透鏡或球面透鏡。
專利摘要本實用新型公開了一種保偏環行器，旨在提供一種結構簡單、體積小、製造成本低的保偏環行器。該保偏環行器，包括奇數埠端的保偏雙光纖(11)和聚焦透鏡(21)，以及偶數埠端的保偏光纖(10)和聚焦透鏡(9)，在所述的聚焦透鏡(21、9)之間依次設置有偏振光分光晶體(31)、法拉第旋光片(41)、偏振光分光晶體(5)、偏振光分光晶體(6)、法拉第旋光片(7)、偏振光分光晶體(8)。該保偏環形器可應用於光纖通訊領域。
文檔編號H04B10/12GK2631130SQ0322547
公開日2004年8月4日 申請日期2003年4月24日 優先權日2003年4月24日
發明者趙澤雄, 葉小華, 徐敬輿 申請人:珠海保稅區光聯通訊技術有限公司