CN220171341U - 一种圆偏振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光通信领域，具体涉及一种圆偏振器；所述圆偏振器包括依次设置的第一保偏光纤、自聚焦透镜、偏振片、波片、球面透镜以及第二保偏光纤；指定波长的光能够通过所述第一保偏光纤入射，经所述自聚焦透镜准直后入射至所述偏振片和所述波片，以形成圆偏振光，再经过所述球面透镜准直至所述第二保偏光纤内并输出；圆偏振光能够通过所述第二保偏光纤入射，经所述球面透镜准直后入射至所述波片和所述偏振片，以形成线偏振光，再经过所述自聚焦透镜准直至所述第一保偏光纤内并输出；本实用新型通过设计一种圆偏振器，实现了在线获取圆偏振光或将圆偏振光低损耗的转换为线偏振光，且器件结构简单、紧凑，不仅减少占用空间，还降低了器件成本。

Description

一种圆偏振器

技术领域

本实用新型涉及光通信领域，具体涉及一种圆偏振器。

背景技术

圆偏振光是一种特殊的椭圆偏振光，其偏振面相对于传播方向以一定的圆频率旋转，光矢量末端的轨迹位于一个圆上；圆偏振器是一种可以生成圆偏振光的光学元件，圆偏振器可使线偏振光与圆偏振光任意转换。

在光通信领域，通过圆偏振器可用来测试偏振相关器件或者用于增加测试光路的稳定性；目前圆偏振器主要应用在相机滤镜、3D眼镜及显示屏上，在光通信领域应用及设计较少。

因此，设计一种应用于光通信中且结构简单、占用空间小的圆偏振器，对本领域技术人员来说是至关重要的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种一种应用于光通信中且结构简单、占用空间小的圆偏振器，克服了现有技术中圆偏振器在光通信领域应用及设计较少的缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种圆偏振器，其方案在于：所述圆偏振器包括依次设置的第一保偏光纤、自聚焦透镜、偏振片、波片、球面透镜以及第二保偏光纤；指定波长的光能够通过所述第一保偏光纤入射，经所述自聚焦透镜准直后入射至所述偏振片和所述波片，以形成圆偏振光，再经过所述球面透镜准直至所述第二保偏光纤内并输出；以及，圆偏振光能够通过所述第二保偏光纤入射，经所述球面透镜准直后入射至所述波片和所述偏振片，以形成线偏振光，再经过所述自聚焦透镜准直至所述第一保偏光纤内并输出。

其中，较佳方案为：所述第一保偏光纤的光轴与所述偏振片的透射轴平行，以及所述第二保偏光纤的光轴与所述偏振片的透射轴平行。

其中，较佳方案为：所述波片的光轴与所述偏振片的透射轴呈45度角设置。

其中，较佳方案为：所述波片与所述偏振片通过胶合固定。

其中，较佳方案为：所述波片为四分之一波片。

其中，较佳方案为：所述第一保偏光纤固定设置在所述自聚焦透镜的一端，所述自聚焦透镜的另一端与所述偏振片贴合设置。

其中，较佳方案为：所述圆偏振器还包括第一玻璃管，所述第一玻璃管套设在所述自聚焦透镜的外部，并使得所述第一保偏光纤的一端裸露在所述第一玻璃管的外部。

其中，较佳方案为：所述第二保偏光纤固定设置在所述球面透镜的一端，所述球面透镜的另一端朝向所述波片设置。

其中，较佳方案为：所述圆偏振器还包括第二玻璃管，所述第二玻璃管套设在所述球面透镜的外部，并使得所述第二保偏光纤的一端裸露在所述第一玻璃光的外部。

其中，较佳方案为：所述圆偏振器还包括第三玻璃管，所述第三玻璃管套设在所述第一玻璃管和所述第二玻璃管的外部，并使得所述第一保偏光纤和所述第二保偏光纤分别裸露在所述第三玻璃管的两端。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过设计一种圆偏振器，实现了在线获取圆偏振光或将圆偏振光低损耗的转换为线偏振光，且该圆偏振器结构简单、紧凑，不仅有效减少了器件的占用空间，使得器件更加小型化，还有效降低了器件成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型中的一种圆偏振器的结构示意图一；

图2是本实用新型中的一种圆偏振器的结构示意图二。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种圆偏振器的具体实施例。

一种圆偏振器，如图1所示，所述圆偏振器包括依次设置的第一保偏光纤1、自聚焦透镜2、偏振片3、波片4、球面透镜5以及第二保偏光纤6；

其中，指定波长的光能够通过所述第一保偏光纤1入射，经所述自聚焦透镜2准直后入射至所述偏振片3和所述波片4，以形成圆偏振光，再经过所述球面透镜5准直至所述第二保偏光纤6内并输出；

以及，圆偏振光能够通过所述第二保偏光纤6入射，经所述球面透镜5准直后入射至所述波片4和所述偏振片3，以形成线偏振光，再经过所述自聚焦透镜2准直至所述第一保偏光纤1内并输出。

具体地，参考图1，所述第一保偏光纤1和所述第二保偏光纤6均用于实现光纤的固定以及定位功能，同时还可以维持光的偏振态；一般来说，保偏光纤包括光纤本体和光纤头，保偏光纤中的光纤本体是一种具有特殊结构的光纤，可以在光信号传输过程中保持光的偏振状态，即能够确保光信号在传输过程中不发生偏振旋转或混合，以提高光信号的稳定性和可靠性；光纤连接头则用于将保偏光纤中的光纤本体与其他光学器件连接起来。

其中，参考图1，所述第一保偏光纤1的光纤本体11设置在所述第一保偏光纤1的光纤头12中，所述第一保偏光纤1的光纤头12固定设置在所述自聚焦透镜2的朝外一端；所述第二保偏光纤6的光纤本体61设置在所述第二保偏光纤6的光纤头62中，所述第二保偏光纤6的光纤头62固定设置在所述球面透镜5朝外的一端。

进一步地，参考图1，所述自聚焦透镜2主要用于实现光束准直以及器件粘接功能；所述自聚焦透镜2能够连接所述第一保偏光纤1的光纤头12和所述偏振片3，所述第一保偏光纤1的光纤头12固定设置在所述自聚焦透镜2朝外的一端，所述偏振片3固定设置在所述自聚焦透镜2的另外一端，且所述第一保偏光纤1的光纤头12与所述自聚焦透镜2朝外的一端通过胶水粘接固定，所述偏振片3与所述自聚焦透镜2的另外一端通过胶水粘接固定。

进一步地，参考图1，所述偏振片3主要用于与所述波片4配合以产生圆偏振光，或者将圆偏振光转换为线偏振光；一般来说，偏振片3的工作原理基于光的偏振性质；自然光是由各种方向的偏振光组成的，而偏振片3可以通过选择性地透过或阻挡特定方向的偏振光，实现对光的偏振状态的控制；波片4的工作原理基于光的波动性质；当光穿过波片4时，由于波片4的特殊结构和材料性质，光的相位差会发生改变；这种相位差的改变可以使得入射光的偏振状态发生旋转或者改变波长。

其中，所述偏振片3一侧与所述自聚焦透镜2的另外一端通过胶水粘接，所述偏振片3的另外一侧与所述波片4通过胶合固定。

进一步地，参考图1，所述球面透镜5主要用于实现光束准直的功能；所述第二保偏光纤6的光纤头62固定设置在所述球面透镜5朝外的一端，所述球面透镜5的另外一端朝向所述波片4，且与所述波片4不接触设置；所述第二保偏光纤6的光纤头62与所述球面透镜5朝外的一端通过胶水粘接固定。

当指定波长的光射入所述第一保偏光纤1的光纤本体11中后，该指定波长的光将经过所述自聚焦透镜2并准直，准直后的光将依次入射至所述偏振片3和所述波片4，从而形成圆偏振光，该圆偏振光将经过所述球面透镜5准直至所述第二保偏光纤6内并输出；从而利用所述圆偏振器实现在线获取圆偏振光。

当圆偏振光射入所述第二保偏光纤6的光线本体中后，该圆偏振光将经过所述球面透镜5并准直，准直后的圆偏振光将依次入射至所述波片4和所述偏振片3，从而形成线偏振光，该线偏振光将经过所述自聚焦透镜2准直至所述第一保偏光纤1内并输出；从而利用所述圆偏振器实现将圆偏振光低损耗的转换为线偏振光。

目前圆偏振器主要应用在相机滤镜、3D眼镜及显示屏上，在光通信领域应用及设计较少，而在光通信领域，通过圆偏振器可用来测试偏振相关器件或者用于增加测试光路的稳定性。

在本实施例中，通过将简单的元器件相互配合以形成一种圆偏振器，实现了在线获取圆偏振光或将圆偏振光低损耗的转换为线偏振光，且该圆偏振器结构简单、紧凑，不仅有效减少了器件的占用空间，使得器件更加小型化，还有效降低了器件成本。

在其中一个实施例中，所述波片4为四分之一波片4。

具体地，所述四分之一波片4的作用是引入π/2(即四分之一波长)的相位差；从而将线偏振光转换为圆偏振光，或者将圆偏振光转换为线偏振光。

其中，当线偏振光以特定角度入射到四分之一波片4上时，经过波片4的作用后，光的偏振状态会发生旋转，形成圆偏振光；反之，当圆偏振光入射到四分之一波片4上时，光的偏振状态也会发生旋转，形成线偏振光。

在其中一个实施例中，所述第一保偏光纤1的光轴与所述偏振片3的透射轴平行，以及所述第二保偏光纤6的光轴与所述偏振片3的透射轴平行。

在其中一个实施例中，所述波片4的光轴与所述偏振片3的透射轴呈45度角设置。

其中，通过偏振片3的角度设置，能够与所述第一保偏光纤1和所述波片4配合，以实现将线偏振光转换为圆偏振光，或者将圆偏振光转换为线偏振光。

在其中一个实施例中，参考图2，所述圆偏振器还包括第一玻璃管7，所述第一玻璃管7套设在所述自聚焦透镜2、所述偏振片3以及所述波片4的外部，并使得所述第一保偏光纤1的一端裸露在所述第一玻璃管7的外部。

具体地，参考图2，所述第一玻璃管7主要用于固定和保护所述自聚焦透镜2，当所述第一保偏光纤1的光纤头12通过胶水粘接在所述自聚焦透镜2的一端，且所述偏振片3通过胶水粘接在所述自聚焦透镜2的另一端，且所述波片4以对应角度粘接在所述偏振片3上后，所述第一保偏光纤1的光纤头12、所述自聚焦透镜2、所述偏振片3和所述波片4作为一个整体固定在所述第一玻璃管7中，并与所述第一玻璃管7通过胶水粘接固定，所述第一保偏光纤1的光纤本体11裸露在所述第一玻璃管7的外部，以用于输入或输出光信号。

在其中一个实施例中，参考图2，所述圆偏振器还包括第二玻璃管8，所述第二玻璃管8套设在所述球面透镜5的外部，并使得所述第二保偏光纤6的一端裸露在所述第一玻璃光的外部。

具体地，参考图2，所述第二玻璃管8主要用于固定和保护所述球面透镜5，当所述第二保偏光纤6的光纤头62通过胶水粘接在所述球面透镜5的一端后，所述第一保偏光纤1的光纤头12、所述球面透镜5和所述第二保偏光纤6的光纤头62作为一个整体固定在所述第二玻璃管8中，并与所述第二玻璃管8通过胶水粘接固定，所述第二保偏光纤6的光纤本体61裸露在所述第二玻璃管8的外部，以用于输入或输出光信号。

在其中一个实施例中，参考图2，所述圆偏振器还包括第三玻璃管9，所述第三玻璃管9套设在所述第一玻璃管7和所述第二玻璃管8的外部，并使得所述第一保偏光纤1和所述第二保偏光纤6分别裸露在所述第三玻璃管9的两端。

具体地，参考图2，所述第三玻璃管9主要用于固定所述第一玻璃管7和所述第二玻璃管8，所述第三玻璃管9套设在所述第一玻璃管7和所述第二玻璃管8的外部，并通过胶水粘接固定，所述第一保偏光纤1的光纤本体11和所述第二保偏光纤6的光纤本体61分别裸露在所述第三玻璃管9的两端。

以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。

Claims (10)

1.一种圆偏振器，其特征在于：所述圆偏振器包括依次设置的第一保偏光纤、自聚焦透镜、偏振片、波片、球面透镜以及第二保偏光纤；指定波长的光能够通过所述第一保偏光纤入射，经所述自聚焦透镜准直后入射至所述偏振片和所述波片，以形成圆偏振光，再经过所述球面透镜准直至所述第二保偏光纤内并输出；以及，圆偏振光能够通过所述第二保偏光纤入射，经所述球面透镜准直后入射至所述波片和所述偏振片，以形成线偏振光，再经过所述自聚焦透镜准直至所述第一保偏光纤内并输出。

2.根据权利要求1所述的圆偏振器，其特征在于：所述第一保偏光纤的光轴与所述偏振片的透射轴平行，以及所述第二保偏光纤的光轴与所述偏振片的透射轴平行。

3.根据权利要求1所述的圆偏振器，其特征在于：所述波片的光轴与所述偏振片的透射轴呈45度角设置。

4.根据权利要求1所述的圆偏振器，其特征在于：所述波片与所述偏振片通过胶合固定。

5.根据权利要求1所述的圆偏振器，其特征在于：所述波片为四分之一波片。

6.根据权利要求1所述的圆偏振器，其特征在于：所述第一保偏光纤固定设置在所述自聚焦透镜的一端，所述自聚焦透镜的另一端与所述偏振片贴合设置。

7.根据权利要求6所述的圆偏振器，其特征在于：所述圆偏振器还包括第一玻璃管，所述第一玻璃管套设在所述自聚焦透镜的外部，并使得所述第一保偏光纤的一端裸露在所述第一玻璃管的外部。

8.根据权利要求7所述的圆偏振器，其特征在于：所述第二保偏光纤固定设置在所述球面透镜的一端，所述球面透镜的另一端朝向所述波片设置。

9.根据权利要求8所述的圆偏振器，其特征在于：所述圆偏振器还包括第二玻璃管，所述第二玻璃管套设在所述球面透镜的外部，并使得所述第二保偏光纤的一端裸露在所述第一玻璃管的外部。

10.根据权利要求9所述的圆偏振器，其特征在于：所述圆偏振器还包括第三玻璃管，所述第三玻璃管套设在所述第一玻璃管和所述第二玻璃管的外部，并使得所述第一保偏光纤和所述第二保偏光纤分别裸露在所述第三玻璃管的两端。