CN107102447A - 保偏光纤线偏振光偏振态保持装置 - Google Patents

保偏光纤线偏振光偏振态保持装置 Download PDF

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Abstract

一种保偏光纤线偏振光偏振态保持装置，在第一光学平台上依次安装有激光器、第一偏振分光棱镜、二分之一波片、四分之一波片、第一光纤耦合器，第二光学平台上依次安装第二光纤耦合器、第二偏振分光棱镜、功率计，保偏光纤的一端与第一光纤耦合器相连、另一端与第二光纤耦合器相连，第一光学平台和第二光学平台之间设置有温度调节装置。本发明采用功率计实时观察激光功率来检测激光线偏振光偏振态变化，首先利用二分之一波片与控温吹风机，将温度引起的保偏光纤出射端激光偏振态影响降到最小，再利用四分之一波片将外界压力的影响降到最低，本发明具有结构简单、成本低、操作方便、调节精度高的优点。

Description

保偏光纤线偏振光偏振态保持装置
技术领域
本发明属于光学设备技术领域，具体涉及到一种保偏光纤线偏振光偏振态保持装置。
背景技术
保偏光纤由于对偏振光偏振态良好的保持特性，被广泛用于需要精密控制偏振光偏振态的领域，比如相干光通信，光纤干涉测量，原子钟等。在激光冷却原子钟领域，用于原子钟运行所有激光都需要从其光学系统通过保偏光纤传输至其物理系统，一般通过保偏光纤传输至物理系统后的激光都需要先经过一个偏振器件，所以任何对于激光偏振态的干扰，都会引起激光功率的波动，这种波动对于激光冷却原子钟来说是不能容忍的，所以需要对从光学系统进入到保偏光纤的激光偏振态(偏振方向)与保偏光纤的保偏轴进行精密对准，以保证激光在保偏光纤传输过程中，由于外界因素的变化(温度，压力)所造成的功率起伏最小。
目前线偏振光偏振态与保偏光纤保偏轴精密对准的技术比较复杂，一般都需要偏光计，角度计，以及主动改变光纤附近温度的装置，而且整个装置也比较复杂，此外目前技术与装置并没有解决外界压力对保偏光纤7出射光偏振态微扰的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、成本低、降低外界压力对保偏光纤出射光偏振态影响的保偏光纤线偏振光偏振态保持装置。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：在第一光学平台上依次安装有激光器、第一偏振分光棱镜、二分之一波片、四分之一波片、第一光纤耦合器，第二光学平台上依次安装第二光纤耦合器、第二偏振分光棱镜、功率计，保偏光纤的一端与第一光纤耦合器相连、另一端与第二光纤耦合器相连，第一光学平台和第二光学平台之间设置有温度调节装置。
作为一种优选的技术方案，所述的温度调节装置为控温吹风机，控温吹风机位于保偏光纤的中部。
作为一种优选的技术方案，保偏光纤为单模P偏振型保偏光纤。
作为一种优选的技术方案，所述的第二偏振分光棱镜与第一偏振分光棱镜的波长范围相同、消光比相同。
作为一种优选的技术方案，所述的二分之一波片和四分之一波片的波长范围相等。
本发明采用功率计实时观察激光功率来检测激光线偏振光偏振态变化，首先利用二分之一波片与控温吹风机，将温度引起的保偏光纤出射端激光偏振态影响降到最小，再利用四分之一波片将外界压力的影响降到最低，本发明具有结构简单、成本低、操作方便、调节精度高的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于下述的实施方式。
在图1中，本实施例的一种保偏光纤线偏振光偏振态保持装置由第一光学平台11、激光器2、第一偏振分光棱镜3、二分之一波片4、四分之一波片5、第一光纤耦合器6、第二光学平台9、第二光纤耦合器10、控温吹风机8、第二偏振分光棱镜11、功率计12、保偏光纤7连接构成。
在第一光学平台1上安装有激光器2，激光器2发射出波长为852nm的激光，位于激光器2的右侧第一光学平台1上安装有第一偏振分光棱镜3，第一偏振分光棱镜3的波长范围为620～1000nm，消光比＞1000：1，位于第一偏振分光棱镜3的右侧第一光学平台1上安装有二分之一波片4，位于二分之一波片4的右侧第一光学平台1上安装有四分之一波片5，二分之一波片4和四分之一波片5的波长范围相等为400～1200nm，位于四分之一波片5的右侧第一光学平台1上安装第一光纤耦合器6，第二光学平台9上安装有第二光纤耦合器10，位于第二光纤耦合器10的左侧第二光学平台9上安装有第二偏振分光棱镜11，第二偏振分光棱镜11与第一偏振分光棱镜3的波长范围相等、消光比相等，位于第二偏振分光棱镜11的左侧第二光学平台9上安装有功率计12，功率计12用于检测激光线偏振态，保偏光纤7的一端与第一光纤耦合器6相连、另一端与第二光纤耦合器10相连，保偏光纤7为单模P偏振型保偏光纤，波长为850nm，位于保偏光纤7的中部位置设置有控温吹风机8，控温吹风机8用于改变保偏光纤局部附近温度。
激光器2发射出波长为852nm的激光，经过第一偏振分光棱镜3，此时激光线偏振态与保偏光纤7保偏轴没有对准，在第一偏振分光棱镜3后加入二分之一波片4，使用控温吹风机8对保偏光纤7局部附近温度进行主动改变，此时在功率计12可以观察到功率起伏比较大，旋转二分之一波片4，主动改变激光线偏振态通过观察功率计12功率的起伏大小，直至在功率计12观察到功率起伏最小时，停止旋转，此时，温度引起的保偏光纤7出射端激光偏振态(偏振方向)影响最小；再在二分之一波片4后加入四分之一波片5，旋转四分之一波片5，继续观察功率计12功率起伏，直至功率计12功率起伏最小，将外界压力对于保偏光纤7出射端线偏振态的微扰降到最低，此时即可认为激光经过第一偏振分光棱镜3后线偏振态(与保偏光纤7保偏轴完成对准调节。

Claims (5)

1.一种保偏光纤线偏振光偏振态保持装置，其特征在于：在第一光学平台(1)上依次安装有激光器(2)、第一偏振分光棱镜(3)、二分之一波片(4)、四分之一波片(5)、第一光纤耦合器(6)，第二光学平台(9)上依次安装第二光纤耦合器(10)、第二偏振分光棱镜(11)、功率计(12)，保偏光纤(7)的一端与第一光纤耦合器(6)相连、另一端与第二光纤耦合器(10)相连，第一光学平台(1)和第二光学平台(9)之间设置有温度调节装置。
2.根据权利要求1所述的保偏光纤线偏振光偏振态保持装置，其特征在于：所述的温度调节装置为控温吹风机(8)，控温吹风机(8)位于保偏光纤(7)的中部。
3.根据权利要求1所述的保偏光纤线偏振光偏振态保持装置，其特征在于：保偏光纤(7)为单模P偏振型保偏光纤。
4.根据权利要求1或2所述的保偏光纤线偏振光偏振态保持装置，其特征在于：所述的第二偏振分光棱镜(11)与第一偏振分光棱镜的波长范围相同、消光比相同。
5.根据权利要求1或2所述的保偏光纤线偏振光偏振态保持装置，其特征在于：所述的二分之一波片(4)和四分之一波片(5)的波长范围相等。
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