CN111562680A - 一种双级在线光隔离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双级在线光隔离器，沿光路方向依次包含下列元件：第一偏振分束器、偏振态转换器、第二偏振分束器、全反射棱镜、输入准直器、输出准直器。其中，第一偏振分束器和第二偏振分束器结构相同；偏振态转换器由法拉第旋转器及λ/2波片或者石英旋光片组成，能够使正向传输的线偏振光偏振方向不变，反向传输的线偏振光偏振方向逆时针旋转π/2；全反射棱镜用于将光的行进方向改变180度。该光隔离器的偏振态转换器只有一个较现有双级光隔离器少，因此整体体积也比较小，成本较低，应用空间较大。
Description
技术领域
本发明涉及一种光隔离器，特别涉及一种双级在线光隔离器。
背景技术
光隔离器是只允许光向一个方向通过而阻挡相反方向的光的无源器件。限制光的传输方向，使光只能单方向传输，光隔离器能够有效隔离通过光纤回波反射的光，提高光波传输效率。
现有的光隔离器，普遍采用磁光晶体的法拉第效应，使光的偏振态发生旋转。正向入射的线偏振光，低损耗通过起偏器，通过处于磁场中的磁光晶体后光的偏振态向右旋转45度，并使光低损耗通过与起偏器成45度放置的检偏器。反向入射的线偏振光，通过检偏器，经过处于磁场中的磁光晶体后光的偏振态也向右旋转45度，从而反向光的偏振方向与起偏器方向正交，阻断反向光传输。现有的双级光隔离器需要较多的磁光晶体来阻断从输出端进入的光以及偏振态不是理想态的偏振光，从而使现有的双级光隔离器尺寸大，重量重、成本高，严重阻碍双级光隔离器的发展。
发明内容
为克服现有双级光隔离器体积大、重量重等问题，本发明提供一种双级在线光隔离器。
为了实现上述目的，本发明提供一种双级在线光隔离器，沿光路方向，依次排列的下列元件：
第一偏振分束器，透射P光反射S光 ；
偏振态转换器，由法拉第旋转器及λ/2波片或者石英旋光片组成；
第二偏振分束器，透射P光反射S光；
全反射棱镜，将光的行进方向改变180度 ，不改变线偏振光的偏振态；
输入准直器，由保偏光纤和准直透镜组成；
输出准直器，由保偏光纤和准直透镜组成；
其特征在于：第一偏振分束器和第二偏振分束器结构相同。
所述全反射棱镜为直角棱镜，斜面镀有增透膜。
所述输入准直器放置于第一偏振分束器的一侧，所述输出准直器放置于第一偏振分束器的另一侧。
本发明的有益效果是，缩小现有双级光隔离器尺寸及成本。
附图说明
图1为本发明光隔离器的结构示意图；
图2为本发明光隔离器正向传输光路示意图；
图3为本发明光隔离器反向传输光路中输出准直器到第二偏振分束器的示意图；
图4为本发明光隔离器反向传输光路中全反射棱镜到第一偏振分束器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施方式对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明光隔离器包括第一偏振分束器1、偏振态转换器2、法拉第旋转器21、λ/2波片或者石英旋光片22、第二偏振分束器3、全反射棱镜4、输入准直器5、输出准直器6。
图2为本发明光隔离器正向传输光路及光偏振态变化示意图，输入准直器5入射的线偏振光P光低损耗通过第一偏振分束器1，线偏振光P光经过法拉第旋转器21后偏振态逆时针旋转45度，在经过λ/2波片或者石英旋光片22后偏振态顺时针旋转45度，此时偏振态不变还是线偏振光P光，之后低损耗通过第二偏振分束器3入射到全反射棱镜4中，全反射棱镜4将此时光的行进方向改变180度，不改变线偏振光的偏振态，随后低损耗通过第二偏振分束器3，在经过λ/2波片或者石英旋光片22后偏振态逆时针旋转45度，然后进入法拉第旋转器21中，偏振态再次逆时针旋转45度，此时变为线偏振光S光，然后入射到第一偏振分束器1中被光胶斜面反射，随后进入输出准直器6，完成正向光路的传输。
图3为本发明光隔离器反向传输光路中输出准直器到第二偏振分束器的示意图。输出准直器6入射的线偏振光S光进入第一偏振分束器1后被光胶斜面反射，随后进入法拉第旋转器21后偏振态逆时针旋转45度，在经过λ/2波片或者石英旋光片22后偏振态顺时针旋转45度，此时偏振态不变还是线偏振光S光，之后入射到第二偏振分束器3并被光胶斜面反射出去，且出射方向与原光路的行进方向垂直，从而使光无法进入输入准直器5中，实现了单级隔离。
同时，对于传输过程中一部分偏振态不是理想态的偏振光，这部分光在第二偏振分束器3的作用下进入全反射棱镜4，图4为本发明光隔离器反向传输光路中全反射棱镜到第一偏振分束器的示意图。经过全反射棱镜4的线偏振光P光，在经过λ/2波片或者石英旋光片22后偏振态逆时针旋转45度，然后进入法拉第旋转器21中，偏振态逆时针旋转45度，此时变为线偏振光S光，然后入射第一偏振分束器1后被光胶斜面反射，反射出去的位置偏离输出准直器6，同样无法进入输入准直器5中，实现双级隔离。
以上仅仅是对本发明实施例的说明，而不是对保护范围的限定，任何非实质性的改动，都应该落在本发明专利的权利要求保护范围之内。
Claims (3)
1.一种双级在线光隔离器，沿光路方向，依次排列的下列元件：
第一偏振分束器，透射P光反射S光 ；
偏振态转换器，由法拉第旋转器及λ/2波片或者石英旋光片组成；
第二偏振分束器，透射P光反射S光；
全反射棱镜，将光的行进方向改变180度，不改变线偏振光的偏振态 ；
输入准直器，由保偏光纤和准直透镜组成；
输出准直器，由保偏光纤和准直透镜组成；
其特征在于：第一偏振分束器和第二偏振分束器结构相同。
2.如权利要求1所述的双级在线光隔离器，其特征在于：所述全反射棱镜为直角棱镜，斜面镀有增透膜。
3.如权利要求1所述的双级在线光隔离器，其特征在于：所述输入准直器放置于第一偏振分束器的一侧，所述输出准直器放置于第一偏振分束器的另一侧。
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| CN202010522413.1A CN111562680A (zh) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | 一种双级在线光隔离器 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (2)
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2020
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| CN113783091A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-10 | 国神光电科技（上海）有限公司 | 一种光纤隔离器 |
| CN113783091B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-05-30 | 国神光电科技（上海）有限公司 | 一种光纤隔离器 |
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