CN220709400U - 一种全光纤偏振器件制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种全光纤偏振器件制备装置，包括激光器以及依次布置在激光器后的扩束镜、全反镜、可调光阑、柱透镜、相位掩模板，光纤通过光纤夹具夹住，并紧贴相位掩模板。本实用新型利用相位掩模板光栅刻写系统对光纤在不同角度进行曝光，引起纤芯折射率的改变，在光纤内存在两个方向不同的折射率，达到改变光束偏振态转变的目的，同时形成光栅，具有反射的作用，操作简单方便，装置整体经济高效，偏振器件在光纤上实现光的偏振态改变，体积更小，损耗更小，实现了器件的全光纤化。
Description
技术领域
本实用新型属于偏振器制备技术领域，尤其涉及一种全光纤偏振器件制备装置。
背景技术
光纤偏振器件作为偏振器件的一个重要分支，发挥着独特的作用。由于光纤偏振器具有体积小、重量轻、插入损耗低、消光比高、与光纤系统的兼容性强等优点，因而倍受青睐，在光隔离器、光环行器、光开关和光调制器等无源器件中被大量使用。
随着科技的进步和在光纤偏振器方面所作的研究工作越来越多，光纤偏振器的研制已经取得了长足的进展，但仍旧存在一些问题。现有的光纤偏振器制备中，通常利用波片实现光束的偏振态转化，此类偏振器原理简单，工艺成熟，但需要先把光束由光纤中引出，准直后经块状元件起偏，再耦合入光纤，这必然带来稳定性差、体积大、附加损耗大等一系列缺点，在工程应用中大大受限。
另外，目前市面上还有一种D型光纤偏振器，其一般制备方法是通过砂轮研磨光纤的一侧直至光纤芯附近，然后进行镀金属膜、溅射介质膜或者生长双折射晶体生长等工艺过程；D形光纤的研磨过程需要非常精确的控制，而且镀膜对研磨表面的粗糙度要求非常高，因而D形光纤研磨的时候需要更换不同目数的砂纸，这导致D形光纤的制备效率非常低，所以D形光纤偏振器的成品率非常低。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种全光纤偏振器件制备装置，利用相位掩模板光栅刻写系统在光纤两个不同角度进行曝光，引起两个方向纤芯折射率的改变，实现光束偏振态的变化，同时也具有光栅反射的功能，装置高效经济、利用率高，更好地满足实际工作的需求。
本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种全光纤偏振器件制备装置，包括激光器以及依次布置在激光器后的扩束镜、全反镜、可调光阑、柱透镜、相位掩模板，光纤通过光纤夹具夹住，并紧贴相位掩模板；激光器出射的光束经过扩束镜扩束，由全反镜改变光束方向，通过可调光阑选取激光光强最均匀的矩形区域，再经过柱透镜聚焦在相位掩模板上，光束在相位掩模板上发生衍射，±1级衍射光形成干涉条纹辐照在光纤上，实现光栅刻写。
进一步地，所述光纤夹具夹取角度可调，相位掩模板在光纤上从两个不同角度进行曝光，光纤在两个方向具有n1、n2不同的折射率，由获取经过光栅刻写后光束的位相变化，实现光束偏振态的转变；λ表示通过光纤的中心波长，/>表示光束经过光纤后的相位延迟差，d表示光纤长度。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型利用相位掩模板光栅刻写系统对光纤在不同角度进行曝光，引起纤芯折射率的改变，在光纤内存在两个方向不同的折射率，达到改变光束偏振态转变的目的，同时形成光栅，具有反射的作用，操作简单方便，装置整体经济高效，偏振器件在光纤上实现光的偏振态改变，体积更小，损耗更小，实现了器件的全光纤化。
附图说明
图1为本实用新型所述光纤内两个方向不同折射率示意图；
图2为本实用新型所述全光纤偏振器件制备装置示意图；
图中：1-激光器；2-扩束镜；3-全反镜；4-可调光阑；5-柱透镜；6-相位掩模板；7-光纤夹具。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1、2，本实用新型所述全光纤偏振器件制备装置，包括激光器1以及依次布置在激光器1后的扩束镜2、全反镜3、可调光阑4、柱透镜5、相位掩模板6，光纤通过光纤夹具7夹住，并紧贴相位掩模板6。
参照图1、2，激光器1用于发射激光光束；扩束镜2用于对激光器1发射的激光光束进行扩束处理；全反镜3用于改变激光光束的光路方向；可调光阑4用于选取激光光束中光强最均匀的矩形区域；柱透镜5用于将激光光束聚焦在相位掩模板6上；相位掩模板6用于实现光栅的刻写。光纤夹具7用于固定光纤，调整光纤角度。
本实用新型所述全光纤偏振器件制备装置工作原理为：
参照图1、2，激光器1出射的光束经过扩束镜2的扩束，由全反镜3改变光束的方向，通过可调光阑4选取激光光强最均匀的矩形区域，再经过柱透镜5聚焦在相位掩模板6上，光束在相位掩模板6上发生衍射，±1级衍射光的形成干涉条纹辐照在紧贴相位掩模板6的光纤上，光纤夹具7调整固定好光纤的角度，在光纤上实现曝光刻写，松开光纤夹具7，改变光纤角度，即可实现不同角度的光栅刻写，得到光纤内两个方向不同的折射率，进而得到偏振态可调的全光纤偏振器件。
光纤中纤芯折射率在轴向被周期性调制而形成光栅，利用相位掩模板6光栅刻写系统在特定长度d的光纤上从两个不同角度进行曝光，使得光纤在两个方向具有n1、n2不同的折射率，由可知经过光栅刻写后光束的位相变化，进而实现光束偏振态的转变；其中，λ表示通过光纤的中心波长，/>表示光束经过光纤后的相位延迟差。
所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种全光纤偏振器件制备装置，其特征在于，包括激光器(1)以及依次布置在激光器(1)后的扩束镜(2)、全反镜(3)、可调光阑(4)、柱透镜(5)、相位掩模板(6)，光纤通过光纤夹具(7)夹住，并紧贴相位掩模板(6)；扩束镜(2)用于对激光器(1)出射的光束进行扩束，全反镜(3)用于改变光束的方向，可调光阑(4)用于选取光束中光强最均匀的矩形区域，柱透镜(5)用于将光束聚焦在相位掩模板(6)上，光束在相位掩模板(6)上发生衍射，±1级衍射光形成干涉条纹辐照在光纤上，实现光栅刻写；
所述光纤夹具(7)夹取角度可调，相位掩模板(6)在光纤上从两个不同角度进行曝光，光纤在两个方向具有n1、n2不同的折射率，由获取经过光栅刻写后光束的位相变化，实现光束偏振态的转变；λ表示通过光纤的中心波长，/>表示光束经过光纤后的相位延迟差，d表示光纤长度。
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- 2023-08-31 CN CN202322356234.7U patent/CN220709400U/zh active Active
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