CN2499864Y - 一种双极光隔离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双极光隔离器,为五片式,包括三片双折射晶体和两片非互易性法拉第旋转器以及磁环,且三片双折射晶体通光面截面呈梯形,θ1=θ6,θ2=θ3,θ4=θ5;其中,第一片双折射晶体与第二片双折射晶体的晶体光轴之间夹角呈45°,第二片双折射晶体与第三片双折射晶体的晶体光轴之间夹角也呈45°,三者的偏转方向一致;而且,在光路中增加相应的补偿片,可对偏振模色散进行补偿;这样,即可提供一种大宽带范围内、低插损、低偏振相关损耗、高隔离度的双极光隔离器。

Description

一种双极光隔离器

技术领域

本实用新型涉及一种双极光隔离器，可用于光纤通信及光学测试。

背景技术

双极光隔离器产品广泛应用于光纤通信及光学测试系统中。传统的双极光隔离器采用六片式，包括四片双折射晶体和两片非互易性法拉第旋转器以及磁环，即使用两个单极隔离器芯组合而成。由于六片式结构的隔离器晶体片数量较多，楔角面也较多，因而体积较大，装配难度大，插损及偏振相关损耗也相对较大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种大宽带范围内、低插损、低偏振相关损耗、高隔离度的双极光隔离器。

本实用新型目的是这样实现的：

一种双极光隔离器，为五片式，包括三片双折射晶体(铌酸锂或钒酸钇等双折射晶体)和两片非互易性法拉第旋转器以及磁环或外加磁场，且三片双折射晶体通光面截面呈梯形，θ1＝θ6，θ2＝θ3，θ4＝θ5。

其中，第一片双折射晶体与第二片双折射晶体的晶体光轴之间夹角呈45°，第二片双折射晶体与第三片双折射晶体的晶体光轴之间夹角也呈45°，三者的偏转方向一致，同为逆时钉或同为顺时钉。

而且，在光路中增加相应的补偿片，可根据需要对偏振模色散进行补偿。

采用本实用新型结构的双极光隔离器，只使用了三片双折射晶体完成普通双极光隔离器中四片双折射晶体才能完成的任务。本实用新型减少了一片晶体楔角片，因此对插损及偏振相关损耗能起到改善作用，使双极光隔离器具有“大宽带范围内、低插损、低偏振相关损耗、高隔离度”的特点。

附图说明

图1是本实用新型正向通光示意图；

图2是本实用新型反向通光示意图；

图3是本实用新型产品结构示意图。

图中：1----第一片双折射晶体，    2----第一片旋转片，

      3----第二片双折射晶体，    4----第二片旋转片，

      5----第三片双折射晶体，    6----磁环，

      图中箭头指示光束传播方向。

具体实施例

本实用新型的各片晶体表面都镀上对应于工作波长的增透膜。第一片双折射晶体1的光轴与第二片双折射晶体3的光轴夹角呈45°，第二片双折射晶体3的光轴与第三片双折射晶体5的光轴夹角也呈45°，三片双折射晶体1、2、3的通光面截面呈梯形，其中θ1＝θ6，θ2＝θ3，θ4＝θ5，可用于1310nm、1550nm等波长工作系统中。

本实用新型的工作原理是这样的：如图1所示，对于通光方向，当光束射入第一片双折射晶体1后，光束被分为o光和e光，其偏振方向相互垂直，传播方向呈一夹角，当这两束光经过法拉第旋转器2时，其偏振面被旋转45°，由于第二片双折射晶体3的光轴相对于第一片双折射晶体1的光轴正好呈45°，所以在第一片双折射晶体1中的o光在第二片双折射晶3中仍然是o光，在第一片双折射晶体1中的e光在第二片双折射晶体3中仍然是e光，这两束光在通过第二片双折射晶体3后保持一个很小的夹角向前传播。在通过法拉第旋转器4时，其偏振面又被旋转45°后到达第三片双折射晶体5，同上所述，在第二片双折射晶体3中的o光在第三片双折射晶5中仍然是o光，在第二片双折射晶体3中的e光在第三片双折射晶5中仍然是e光，并通过对三片双折射晶体楔角的设计，使最后从双折射晶体5出来的两束光被折射到一起，合成两束间距很小的平行光。

如果要求器件本身具有较小的偏振模色散(PMD)，则可以在第三片双折射晶体5之后加上一片双折射晶体作为补偿片，此补偿片的两个通光面相互平行，且都垂直于从第三片双折射晶体5出来的两束出射光。若补偿片所用的晶体与三片双折射晶体性质相同(同为正晶体或同为负晶体)，则该补偿片的光轴与通光面平行且和第三片双折射晶体5的光轴相互垂直。若晶体性质与三片双折射晶体性质相反，则补偿片的光轴与通光面平行且和第三片双折射晶体5的光轴相互平行。

如图2所示，当光束反向入射时，光束在第三片双折射晶体5中分为o光和e光，这两束光在通过法拉第旋转器4后，由于偏振面的旋转方向由磁感应强度B决定，而不受光线传播方向影响，所以，偏振面仍朝与正向光旋转方向相同的方向旋转45°，相对于第二片双折射晶体3的光轴共旋转了90°，所以第三片双折射晶体5中的o光和e光在第二片双折射晶体3中各自转变为e光和o光，当射出第二片双折射晶体3后，两束光呈一较大夹角出射，当光束再经过法拉第旋转器2和第一片双折射晶体1后，同上所述，两束光的偏振方向将再次发生转变，且出射时，夹角变得更大，无法耦合进准直器，从而达到反向隔离的目的。

在实际生产装配过程中，晶体片间相对位置的固定主要靠胶合作用来完成。如图3所示，晶体之间彼此用铜环定位，然后用胶进行黏结定位，两个较大铜环也使用胶与磁环进行黏结而实现定位，也可以使用扁长状条形物，将晶体片直接排列在其上方，调整好位置后用胶黏结固化即可。

Claims (3)

1、一种双极光隔离器，其特征是：为五片式，包括三片双折射晶体和两片非互易性法拉第旋转器以及磁环，且三片双折射晶体通光面截面呈梯形，θ1＝θ6，θ2＝θ3，θ4＝θ5。

2、如权利要求1所述的一种双极光隔离器，其特征是：第一片双折射晶体与第二片双折射晶体的晶体光轴之间夹角呈45°，第二片双折射晶体与第三片双折射晶体的晶体光轴之间夹角也呈45°，三者的偏转方向一致。

3、如权利要求1所述的一种双极光隔离器，其特征是：在光路中增加补偿片。

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