【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請實(shí)施例涉及光學(xué)，具體涉及一種保偏環(huán)形器。
技術(shù)介紹
1、光環(huán)行器是一種多端口非互易光無源器件，其作用是使光信號僅能沿規(guī)定的端口順序傳輸，并阻止光信號反向傳輸。光環(huán)行器在光通信和光傳感中單纖雙向通信、光信號上/下路及色散補(bǔ)償?shù)阮I(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
2、目前的光環(huán)形器主要分為兩大類設(shè)計(jì)，一種是端口一、端口二和端口三分別朝向3個(gè)不同的方向，器件外觀形狀為長方形，該結(jié)構(gòu)空間占用較大，布置極不方便；另一種是端口一和端口三朝向同一個(gè)方向，端口二朝向相反方向，器件外觀形狀為圓柱形，該設(shè)計(jì)方案雖然解決了前一方案空間占用大的問題，但是整體長度仍然偏長。此外，上述兩種方案均為平行光路設(shè)計(jì)，均需要使用2個(gè)或3個(gè)準(zhǔn)直器(例如波導(dǎo)+透鏡)和偏振分束棱鏡、至少一個(gè)或多個(gè)法拉第旋光片、半波片、沃拉斯頓楔角對或偏振合束器組件，導(dǎo)致零件多，工藝復(fù)雜且不穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題，本申請實(shí)施例提供了一種保偏環(huán)形器，以簡化器件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)器件的小型化。
2、本申請實(shí)施例提供了一種保偏環(huán)形器，用于在第一方向上將端口一輸入的光傳輸至端口二，并在第二方向上將端口二輸入的光傳輸至端口三，所述第一方向和所述第二方向相反；所述保偏環(huán)形器包括沿所述第一方向依次設(shè)置的：用于實(shí)現(xiàn)所述端口一和所述端口三的雙芯波導(dǎo)、第一雙折射晶體、第一法拉第旋光器、第二雙折射晶體、透鏡和所述端口二，所述第一雙折射晶體、所述第一法拉第旋光器和所述第二雙折射晶體均為平行平板結(jié)構(gòu)；其中，所述端口一為保偏端口，用于輸入發(fā)散線偏
3、本申請?zhí)峁┑谋Ｆh(huán)形器針對非平行光光路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)光信號沿規(guī)定的端口順序傳輸，并阻止光信號反向傳輸，無需繁雜的光學(xué)元件，所需光學(xué)元件數(shù)量少，有利于產(chǎn)品小型化以及降低成產(chǎn)成本，并且其中的第一雙折射晶體、第一法拉第旋光器以及第二雙折射晶體均為平行平板結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造。
4、上述說明僅是本申請實(shí)施例技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請實(shí)施例的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請實(shí)施例的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實(shí)施方式。
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1.一種保偏環(huán)形器，其特征在于，用于在第一方向上將端口一輸入的光傳輸至端口二，并在第二方向上將端口二輸入的光傳輸至端口三，所述第一方向和所述第二方向相反；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口一輸入的光在所述第一雙折射晶體的入射面的法線與所述第一雙折射晶體的光軸之間的夾角θ1為第一走離夾角，-90°＜θ1＜0°或0°＜θ1＜90°，所述第一走離夾角用于控制所述正向第一雙折射晶體位移和所述反向第一雙折射晶體位移；和/或，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，以所述第一方向?yàn)閦軸正方向建立xyz坐標(biāo)系；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一雙折射晶體的o光的偏振態(tài)經(jīng)過所述第一法拉第旋光器后，與所述第二雙折射晶體的o光或e光的偏振態(tài)對齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二和所述端口三均為保偏端口，所述端口二的偏振態(tài)與沿所述第一方向從所述端口一輸入的光經(jīng)所述透鏡出射的光的偏振態(tài)對齊，所述端口三的偏振態(tài)與沿所述第二方向從所述端口二輸入的光經(jīng)所述第一雙
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二為保偏端口或非保偏端口，所述端口三為保偏端口或非保偏端口，所述保偏環(huán)形器還包括沿所述第一方向設(shè)置于所述第二雙折射晶體和所述透鏡之間的第三雙折射晶體，所述第三雙折射晶體為平行平板結(jié)構(gòu)，從所述端口一輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有正向第三雙折射晶體位移，從所述端口二輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有反向第三雙折射晶體位移；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二為保偏端口或非保偏端口，所述端口三為保偏端口或非保偏端口，所述保偏環(huán)形器還包括設(shè)置于所述雙芯波導(dǎo)和所述第一雙折射晶體之間的第三雙折射晶體，所述第三雙折射晶體為平行平板結(jié)構(gòu)，從所述端口一輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有正向第三雙折射晶體位移，從所述端口二輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有反向第三雙折射晶體位移；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二為保偏端口或非保偏端口，所述端口三為保偏端口或非保偏端口，所述保偏環(huán)形器還包括沿所述第一方向依次設(shè)置于所述第二雙折射晶體和所述透鏡之間的第二法拉第旋光器和第三雙折射晶體，所述第二法拉第旋光器和所述第三雙折射晶體均為平行平板結(jié)構(gòu)，所述第二法拉第旋光器用于將從端口一輸入的光的偏振態(tài)沿所述第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)所述α角后射向所述第三雙折射晶體，以及用于將從所述端口二輸入的光的偏振態(tài)沿所述第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)所述α角后射向所述第二雙折射晶體，從所述端口一輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有正向第三雙折射晶體位移，從所述端口二輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有反向第三雙折射晶體位移；
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述第一雙折射晶體，和/或所述第二雙折射晶體，和/或所述第三雙折射晶體為組合晶體，所述組合晶體除了實(shí)現(xiàn)相同的位移，還可以用于補(bǔ)償光程差。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二為單芯波導(dǎo)，用于輸出匯聚光或輸入發(fā)散光；所述透鏡用于將從所述端口一輸入的光匯聚形成匯聚光，并耦合進(jìn)入所述單芯波導(dǎo)，所述單芯波導(dǎo)用于輸出所述匯聚光；所述單芯波導(dǎo)還用于輸入發(fā)散線偏振光并將該發(fā)散線偏振光射向所述透鏡，所述透鏡還用于將從所述單芯波導(dǎo)輸入的光匯聚形成匯聚光；或者，
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，在所述端口二用于輸出或輸入平行光時(shí)，所述保偏環(huán)形器還包括沿設(shè)置于所述透鏡和所述端口二之間、位于所述透鏡焦點(diǎn)位置的濾光片，所述濾光片用于反射全部或部分從所述端口一輸出到所述端口二的平行光。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，用于在第一方向上將端口一輸入的光傳輸至端口二，在第二方向上將端口二輸入的光傳輸至端口三，在所述第一方向上將所述端口三輸入的光傳輸至端口四，以及在所述第二方向上將所述端口四輸入的光傳輸至所述端口一，所述第一方向和所述第二方向相反；
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述第一雙折射晶體，和/或所述第二雙折射晶體為組合晶體，所述組合晶體除了實(shí)現(xiàn)相同的位移，還可以用于補(bǔ)償光程差。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種保偏環(huán)形器，其特征在于，用于在第一方向上將端口一輸入的光傳輸至端口二，并在第二方向上將端口二輸入的光傳輸至端口三，所述第一方向和所述第二方向相反；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口一輸入的光在所述第一雙折射晶體的入射面的法線與所述第一雙折射晶體的光軸之間的夾角θ1為第一走離夾角，-90°＜θ1＜0°或0°＜θ1＜90°，所述第一走離夾角用于控制所述正向第一雙折射晶體位移和所述反向第一雙折射晶體位移；和/或，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，以所述第一方向?yàn)閦軸正方向建立xyz坐標(biāo)系；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一雙折射晶體的o光的偏振態(tài)經(jīng)過所述第一法拉第旋光器后，與所述第二雙折射晶體的o光或e光的偏振態(tài)對齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二和所述端口三均為保偏端口，所述端口二的偏振態(tài)與沿所述第一方向從所述端口一輸入的光經(jīng)所述透鏡出射的光的偏振態(tài)對齊，所述端口三的偏振態(tài)與沿所述第二方向從所述端口二輸入的光經(jīng)所述第一雙折射晶體出射的光的偏振態(tài)對齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二為保偏端口或非保偏端口，所述端口三為保偏端口或非保偏端口，所述保偏環(huán)形器還包括沿所述第一方向設(shè)置于所述第二雙折射晶體和所述透鏡之間的第三雙折射晶體，所述第三雙折射晶體為平行平板結(jié)構(gòu)，從所述端口一輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有正向第三雙折射晶體位移，從所述端口二輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有反向第三雙折射晶體位移；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特征在于，所述端口二為保偏端口或非保偏端口，所述端口三為保偏端口或非保偏端口，所述保偏環(huán)形器還包括設(shè)置于所述雙芯波導(dǎo)和所述第一雙折射晶體之間的第三雙折射晶體，所述第三雙折射晶體為平行平板結(jié)構(gòu)，從所述端口一輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有正向第三雙折射晶體位移，從所述端口二輸入的光在所述第三雙折射晶體內(nèi)形成有反向第三雙折射晶體位移；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏環(huán)形器，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳國強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：深圳市福瑞貝斯光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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