一種四端口保偏光環(huán)行器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種四端口保偏光環(huán)行器。其包括依次排列在保偏光環(huán)行器的軸線上的第一雙光纖準(zhǔn)直器、第一半波片、第一旋光片、光角度偏折器、第二旋光片、第二半波片和第二雙光纖準(zhǔn)直器；第一旋光片和第二旋光片均為45°角法拉第旋光片，第一半波片和第一旋光片緊密貼合，第二旋光片和第二半波片緊密貼合；第一半波片和第二半波片的快軸方向相同，均與通過第一雙光纖準(zhǔn)直器的S偏振光的偏振方向呈67.5°夾角；第一雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為保偏光環(huán)行器的第一端口和第二端口，第二雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為保偏光環(huán)行器的第三端口和第四端口。該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于組裝調(diào)試。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種四端口保偏光環(huán)行器
本專利技術(shù)屬于光導(dǎo)元件
，更具體地，涉及一種四端口保偏光環(huán)行器。
技術(shù)介紹
光環(huán)行器是一種多端口輸入/輸出的非互易型光無源器件，它使光信號只能沿固定的路徑進(jìn)行環(huán)行傳輸，可應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域的單纖雙向傳輸系統(tǒng)、色散補(bǔ)償器和波長選擇開關(guān)等系統(tǒng)和模塊中，在光纖傳感領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。與普通的偏振無關(guān)型光環(huán)行器不同，保偏光環(huán)行器的輸入輸出均為線偏振光，應(yīng)用于光纖傳感和光纖陀螺等領(lǐng)域。四端口保偏光環(huán)行器一般以兩個雙光纖準(zhǔn)直器作為輸入輸出端口，為了實(shí)現(xiàn)光束角度匹配，現(xiàn)有的技術(shù)方案中需要采用兩個Wollaston棱鏡對，裝置體積大，集成度低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本專利技術(shù)提供了一種四端口保偏光環(huán)行器，將兩個Wollaston棱鏡對用一個光角度偏折器代替，裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于組裝調(diào)試。為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本專利技術(shù)的一個方面，提供了一種四端口保偏光環(huán)行器，其特征在于，包括依次排列在所述保偏光環(huán)行器的軸線上的第一雙光纖準(zhǔn)直器、第一半波片、第一旋光片、光角度偏折器、第二旋光片、第二半波片和第二雙光纖準(zhǔn)直器；其中，所述第一旋光片和所述第二旋光片均為45°角法拉第旋光片，所述第一半波片和所述第一旋光片緊密貼合，所述第二旋光片和所述第二半波片緊密貼合；所述第一半波片和所述第二半波片的快軸方向相同，均與通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的S偏振光的偏振方向呈67.5°夾角；所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第一端口和第二端口，所述第二雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第三端口和第四端口；由所述保偏光環(huán)行器的第二端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸出S偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸入S偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸出P偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第四端口輸出S偏振光；其中，輸入和輸出所述光角度偏折器的光線與所述保偏光環(huán)行器的軸線夾角均相等。按照本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種四端口保偏光環(huán)行器，其特征在于，包括依次排列在所述保偏光環(huán)行器的軸線上的第一雙光纖準(zhǔn)直器、第一半波片、第一旋光片、光角度偏折器、第二半波片、第二旋光片和第二雙光纖準(zhǔn)直器；其中，所述第一旋光片和所述第二旋光片均為45°角法拉第旋光片，所述第一半波片和所述第一旋光片緊密貼合，所述第二半波片和所述第二旋光片緊密貼合；所述第一半波片和所述第二半波片的快軸方向相同，均與通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的S偏振光的偏振方向呈67.5°夾角；所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第一端口和第二端口，所述第二雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第三端口和第四端口；由所述保偏光環(huán)行器的第二端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸出P偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸出P偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第四端口輸出P偏振光；其中，輸入和輸出所述光角度偏折器的光線與所述保偏光環(huán)行器的軸線夾角均相等。優(yōu)選地，所述光角度偏折器由同材質(zhì)的第一楔角片和第二楔角片緊密貼合而成；所述第一楔角片位于靠近所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的一側(cè)，其光軸平行于通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的P偏振光的偏振方向；所述第二楔角片位于靠近所述第二雙光纖準(zhǔn)直器的一側(cè)，其光軸平行于通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的S偏振光的偏振方向；所述第一楔角片的非貼合面A，所述第一楔角片和所述第二楔角片的公共面B，以及所述第二楔角片的非貼合面C構(gòu)成所述光角度偏折器的光路傳輸面；面A與所述第一楔角片的光軸平行，面B與面A的夾角為φ，面C與面A的夾角為α，面C與面B的夾角為φ+α；其中，ψ為輸入和輸出所述光角度偏折器的光線與所述保偏光環(huán)行器的軸線夾角，no為所述光角度偏折器中o光的折射率，ne為所述光角度偏折器中e光的折射率?？傮w而言，通過本專利技術(shù)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：通過改進(jìn)Wollaston棱鏡，得到光角度偏折器，使其與兩個雙光纖準(zhǔn)直器的角度匹配，獲得對稱型光路，裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于組裝調(diào)試。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一個實(shí)施例的四端口保偏光環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是光角度偏折器的結(jié)構(gòu)及其光路示意圖；圖3是本專利技術(shù)另一個實(shí)施例的四端口保偏光環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-第一端口，2-第二端口，3-第一雙光纖準(zhǔn)直器，4-第一半波片，5-第一旋光片，6-光角度偏折器，7-第二旋光片，8-第二半波片，9-第二雙光纖準(zhǔn)直器，10-第三端口，11-第四端口，12-第一楔角片，13-第二楔角片。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。此外，下面所描述的本專利技術(shù)各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。如圖1所示，本專利技術(shù)一個實(shí)施例的四端口保偏光環(huán)行器包括依次排列在該保偏光環(huán)行器的軸線上的第一雙光纖準(zhǔn)直器3、第一半波片4、第一旋光片5、光角度偏折器6、第二旋光片7、第二半波片8和第二雙光纖準(zhǔn)直器9。其中，第一旋光片5和第二旋光片7均為45°角法拉第旋光片，第一半波片4和第一旋光片5緊密貼合，第二旋光片7和第二半波片8緊密貼合。第一半波片4和第二半波片8的快軸方向相同，均與通過第一雙光纖準(zhǔn)直器3的S偏振光的偏振方向呈67.5°夾角。第一雙光纖準(zhǔn)直器3的兩個尾纖分別為該保偏光環(huán)行器的第一端口1和第二端口2，第二雙光纖準(zhǔn)直器9的兩個尾纖分別為該保偏光環(huán)行器的第三端口10和第四端口11。如圖1和圖2所示，由保偏光環(huán)行器的第二端口2輸入的P偏振光經(jīng)過第一半波片4和第一旋光片5，偏振方向不發(fā)生改變，得到的光線P1進(jìn)入光角度偏折器6，光線P1與保偏光環(huán)行器的軸線夾角為ψ，由光角度偏折器6輸出的光線P1′與保偏光環(huán)行器的軸線夾角也為ψ，光線P1和光線P1′與保偏光環(huán)行器的軸線在同一平面內(nèi)，分別位于保偏光環(huán)行器的軸線兩側(cè)；光線P1′經(jīng)過第二旋光片7和第二半波片8，偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，變成S偏振光耦合進(jìn)入第二雙光纖準(zhǔn)直器9，并由保偏光環(huán)行器的第三端口10輸出。由保偏光環(huán)行器的第三端口10輸入的S偏振光經(jīng)過第二半波片8和第二旋光片7，偏振方向不發(fā)生改變，得到的光線S1進(jìn)入光角度偏折器6，光線S1與保偏光環(huán)行器的軸線夾角為ψ，由光角度偏折器6輸出的光線S1′與保偏光環(huán)行器的軸線夾角也為ψ，光線S1和光線S1′與保偏光環(huán)行器的軸線在同一平面內(nèi)，位于保偏光環(huán)行器的軸線同側(cè)；光線S1′經(jīng)過第一旋光片5和第一半波片4，偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，變成P偏振光耦合進(jìn)入第一雙光纖準(zhǔn)直器3，并由保偏光環(huán)行器的第一端口1輸出。由保偏光環(huán)行器的第一端口1輸入的P偏振光經(jīng)過第一半波片4和第一旋光片5，偏振方向不發(fā)生改變，得到的光線P2進(jìn)入光角度偏折器6，光線P2與保偏光環(huán)行器的軸線夾角為ψ，由光角度偏折器6輸出的光線P2′與保偏光環(huán)行器的軸線夾角也為ψ，光線P2和光線P2′與保偏光環(huán)行器的軸線在同一平面內(nèi)，分本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種四端口保偏光環(huán)行器，其特征在于，包括依次排列在所述保偏光環(huán)行器的軸線上的第一雙光纖準(zhǔn)直器、第一半波片、第一旋光片、光角度偏折器、第二旋光片、第二半波片和第二雙光纖準(zhǔn)直器；其中，所述第一旋光片和所述第二旋光片均為45°角法拉第旋光片，所述第一半波片和所述第一旋光片緊密貼合，所述第二旋光片和所述第二半波片緊密貼合；所述第一半波片和所述第二半波片的快軸方向相同，均與通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的S偏振光的偏振方向呈67.5°夾角；所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第一端口和第二端口，所述第二雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第三端口和第四端口；由所述保偏光環(huán)行器的第二端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸出S偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸入S偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸出P偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第四端口輸出S偏振光；其中，輸入和輸出所述光角度偏折器的光線與所述保偏光環(huán)行器的軸線夾角均相等。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種四端口保偏光環(huán)行器，其特征在于，包括依次排列在所述保偏光環(huán)行器的軸線上的第一雙光纖準(zhǔn)直器、第一半波片、第一旋光片、光角度偏折器、第二旋光片、第二半波片和第二雙光纖準(zhǔn)直器；其中，所述第一旋光片和所述第二旋光片均為45°角法拉第旋光片，所述第一半波片和所述第一旋光片緊密貼合，所述第二旋光片和所述第二半波片緊密貼合；所述第一半波片和所述第二半波片的快軸方向相同，均與通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的S偏振光的偏振方向呈67.5°夾角；所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第一端口和第二端口，所述第二雙光纖準(zhǔn)直器的兩個尾纖分別為所述保偏光環(huán)行器的第三端口和第四端口；由所述保偏光環(huán)行器的第二端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸出S偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第三端口輸入S偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸出P偏振光；由所述保偏光環(huán)行器的第一端口輸入P偏振光時(shí)，由所述保偏光環(huán)行器的第四端口輸出S偏振光；其中，輸入和輸出所述光角度偏折器的光線與所述保偏光環(huán)行器的軸線夾角均相等；所述光角度偏折器由同材質(zhì)的第一楔角片和第二楔角片緊密貼合而成；所述第一楔角片位于靠近所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的一側(cè)，其光軸平行于通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的P偏振光的偏振方向；所述第二楔角片位于靠近所述第二雙光纖準(zhǔn)直器的一側(cè)，其光軸平行于通過所述第一雙光纖準(zhǔn)直器的S偏振光的偏振方向；所述第一楔角片的非貼合面A，所述第一楔角片和所述第二楔角片的公共面B，以及所述第二楔角片的非貼合面C構(gòu)成所述光角度偏折器的光路傳輸面；面A與所述第一楔角片的光軸平行，面B與面A的夾角為φ，面C與面A的夾角為α，面C與面B的夾角為φ+α；其中，ψ為輸入和輸出所述光角度偏折器的光線與所述保偏光環(huán)行器的軸線夾角，no為所述光角度偏折器中o光的折射率，ne為所述光角度偏折器中e光的折射率。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：萬助軍，馮冬，羅志祥，劉德明，
申請(專利權(quán))人：華中科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42