CN2505867Y - 一种高隔离度的偏振光合束器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高隔离度的偏振光合束器,包括保偏双光纤准直器、双折射晶体楔角片、法拉第旋转片、双折射晶体楔角片、普通单光纤头,其中两块双折射晶体楔角片两个光轴互成45°,采用上述结构的偏振光合束元件具有光路不可逆特点,能有效地隔离光路中的回射光,兼具偏振光合束和光束隔离的功能。同时本实用新型具有低插入损耗、高隔离度、体积小、使用方便等特点,其插入损耗可小于0.4dB,隔离度大于45dB。另外本实用新型还有很多其他应用,如用于光开关,光纤偏振可调滤波器,多光束高速扫描仪等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于光纤通信网络，能使两束偏振态相互垂直的线偏振光合为一束的偏振光合束器。
背景技术
常用的一种偏振光合束器中的偏振光合束元件的结构如图1所示，由两块光轴互相垂直的双折射晶体楔角片101、102组成，工作原理为：两束偏振态互相垂直的线偏振光111、112以入射角φ1入射到双折射晶体楔角片101，线偏振光111的偏振方向与双折射晶体楔角片101的光轴垂直，折射后的光束121相对于双折射晶体楔角片101是0光(寻常光)，同时，线偏振光112的偏振方向与双折射晶体楔角片101的光轴平行，折射后的光束122相对于双折射晶体楔角片101是e光(非寻常光)，光束121、122在双折射晶体楔角片101、102的交接面会聚，由于双折射晶体楔角片102的光轴与双折射晶体楔角片101的光轴垂直，光束121、122再次产生折射，折射后合在一起为130光束，并以水平方向出射。这种偏振光合束元件有一特征，即光路可逆，如图2所示，一束椭圆偏振光束131垂直入射至双折射晶体楔角片102，入射后光束131可分解成偏振方向互相垂直的0光和e光，0光和e光在双折射晶体楔角片101、102的交接面发生折射并分开为光束124、123，光束124在双折射晶体楔角片101中为e光，光束123在双折射晶体楔角片101中为0光，接着光束124、123离开双折射晶体楔角片101时，再次发生折射，都以φ1角出射为光束114、113。由于偏振光合束元件光路可逆，因而由它构成的偏振光合束器不能有效地隔离光路中的回射光，易使回射光返回到入射端的泵浦源造成干扰。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种高隔离度的偏振光合束器，它能有效地隔离光路中的回射光，从而起到保护入射端泵浦源的作用，使泵浦源输出的光功率稳定。
本实用新型高隔离度偏振光合束器包括保偏双光纤准直器(保偏双光纤头、自聚集透镜)、普通光纤准直器(普通光纤头、自聚焦透镜)等，沿着光路依次分别设置双折射晶体楔角片、法拉第旋转片、双折射晶体楔角片，其中两块双折射晶体楔角片的两个光轴互成45°。
本实用新型由两块光轴互成45°的双折射晶体楔角片和法拉第旋转片构成的偏振光合束元件具有光路不可逆特点，能有效地隔离光路中的回射光，兼具偏振光合束和光束隔离的功能。本实用新型具有低插入损耗、高隔离度、体积小、使用方便等特点，其插入损耗可小于0.4dB，隔离度大于45dB。针对下一代具有多个泵浦源的光放大系统进行优化，它能够有效地将两个泵浦正交的激光混合起来，产生更高的输出功率，用于掺饵光纤放大器(EDFA)和喇曼放大器(Raman Amplifier)中，给放大器提供更高的泵浦功率，从而提高放大器的输出功率，而大功率的EDFA和喇曼放大器对于扩展DWDM(Densed Wavelength Dinision Multiolexer)系统的波段，提高信息的容量是至关重要的，另外本实用新型还有很多其他应用，如用于光开关，光纤偏振可调滤波器，多光束高速扫描仪等。
附图说明
图1是常用的偏振光合束器中的偏振光合束元件的结构示意图。
图2是图1的偏振光合束元件的光分束的光路，即光路可逆示意图。
图3是本实用新型的光路结构示意图。
图4是图3中光束30经过偏振光合束元件中的偏振态示意图。
图5是图3中光束31经过偏振光合束元件中的偏振态示意图。
图6是光路中回射经过本偏振光合束器的光路示意图。
图7是图6中光束50经过偏振光合束元件中的偏振态示意图。
图8是图6中光束51经过偏振光合束元件中的偏振态示意图。
具体实施方式
请参阅图1-8，在图3中，保偏双光纤头1，自聚焦透镜2构成保偏双光纤准直器，自聚焦透镜6、普通单光纤头7构成普通光纤准直器，沿着光路依次分别设置双折射晶体楔角片3(光轴平行于x轴)，法拉第旋转片4(光沿y轴方向“右手定则”旋转45°)，双折射晶体楔角片5(光轴与x轴成45°，与z轴成-45°)。另8为外封装。
本实用新型的偏振光合束工作原理如下。如图3所示，入射线偏振光束30、31分别从保偏双光纤头1中的保偏光纤11、12射出，经自聚焦透镜2会聚准直后分别以与y轴成φ2角的入射角入射到双折射晶体楔角片3，光束30的偏振方向垂直于x轴，光束31的偏振方向平行于x轴。光束30、31入射到双折射晶体楔角片3，发生折射后分别为光束32、33(如图3所示)，光束32的偏振方向垂直于双折射晶体楔角片3的光轴，相对于双折射晶体楔角片3来说是0光，光束33的偏振方向平行于双折射晶体楔角片3的光轴，相对于双折射晶体楔角片3来说是e光。光束32、33离开楔角片3时再发生一次折射后进入法拉第旋转片4，光束32、33的偏振方向从P点看去顺时针旋转45°，然后光束32、33相交于双折射晶体楔角片5的楔角面折射进入双折射晶体楔角片5，此时光束32的偏振方向平行于双折射晶体楔角片5的光轴，相对双折射晶体楔角片5来说是e光，光束33的偏振方向垂直于双折射晶体楔角片5的光轴，相对双折射晶体楔角片5来说是0光，然后光束32、33合成光束35平行于y轴从双折射晶体楔角片5输出进入自聚焦透镜6，并经自聚焦透镜6会聚、准直后进入普通单光纤头中的光纤13。图4和图5是光束30、31经过偏振光合束元件的偏振态示意图。
如图6所示，当光纤中的回射光逆向通过该偏振合束器时，无法沿原路返回。光路中的回射线偏振光50、51从普通光纤头7中的普通光纤13射出，经自聚焦透镜6会聚，准直后垂直入射到双折射晶体楔角片5，光束50的偏振方向垂直于双折射晶体楔角片5的光轴，在双折射晶体楔角片5中是0光，光束51的偏振方向平行于双折射晶体楔角片5的光轴，在双折射晶体楔角片5中是e光，光束50、51离开双折射晶体楔角片5的楔角片面时发生折射并分离开来后分别经过法拉第旋转片4，光束50、51的偏振方向从P点看去顺时针旋转45°后，入射到双折射晶体楔角片3，分别在双折射晶体楔角片3的楔角面发生折射后沿平行于y轴方向进入双折射晶体楔角片3，此时光束50的偏振方向垂直于双折射晶体楔角片3的光轴，在双折射晶体楔角片3中是0光，光束51的偏振方向平行于双折射晶体楔角片3的光轴，在双折射晶体楔角片3中是e光。此时光束50、51互相平行，离开双折射晶体楔角片3后，经自聚焦透镜2会聚、准直后，由于入射角度不匹配，无法耦合回保偏双光纤头中的保偏光纤11、12。这样有效地隔离光路中的回射光，从而起到保护入射端泵浦源的作用，使泵浦源输出的光功率稳定。图7和图8是光束50、51经过偏振光合束元件中的偏振态示意图。
Claims (3)
1.一种高隔离度的偏振光合束器，包括保偏双光纤准直器(1、2)、双折射晶体楔角片(3)、法拉第旋转片(4)、双折射晶体楔角片(5)、普通单光纤头(6、7)，其特征在于两块双折射晶体楔角片(3)、(5)的两个光轴互成45°。
2.根据权利要求1所述的一种高隔离度的偏振光合束器，其特征在于法拉第旋转片(4)可以是自带磁场的法拉第旋转片，也可以是需外带磁环的法拉第旋转片。
3.根据权利要求1所述的一种高隔离度的偏振光合束器，其特征在于所述光学元件可根据使用要求，同时镀不同波长的增透膜。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100350297C (zh) * | 2004-04-16 | 2007-11-21 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 多激光光束复合器 |
| CN101655578B (zh) * | 2009-09-08 | 2011-04-06 | 华中科技大学 | 降低光纤法布里-珀罗滤波器插入损耗的方法 |
| WO2011091618A1 (zh) * | 2010-01-28 | 2011-08-04 | 天津奇谱光电技术有限公司 | 一种多功能集成光学设备 |
| CN102692735A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | 上海坤腾光电科技有限公司 | 一种反向隔离的偏振光合束器 |
| US8351117B2 (en) | 2008-12-08 | 2013-01-08 | Gao Peiliang | Optical isolator, shutter, variable optical attenuator and modulator device |
| US8452180B2 (en) | 2009-05-05 | 2013-05-28 | Peiliang GAO | Optical multiplexer |
| US8687267B2 (en) | 2009-02-24 | 2014-04-01 | Peiliang GAO | Optical wavelength tunable filter |
| CN103913857A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-07-09 | 深圳市艾格莱光电科技有限公司 | 一种光隔离方法及装置 |
| CN105044935A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 中国科学院光电研究院 | 一种电磁感应法拉第旋光器 |
| CN108490541A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-09-04 | 山东大学 | 基于氧离子注入铽镓石榴石光波导的空间光隔离器及光波导的制备方法 |
| CN109581681A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-05 | 福建华科光电有限公司 | 一种与波长和温度无关的法拉第旋转镜 |
| CN110398846A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-11-01 | 福州铄云光电有限公司 | 双折射晶体光束偏离的光隔离器及激光系统 |
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2001
- 2001-10-23 CN CN 01263432 patent/CN2505867Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100350297C (zh) * | 2004-04-16 | 2007-11-21 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 多激光光束复合器 |
| US8351117B2 (en) | 2008-12-08 | 2013-01-08 | Gao Peiliang | Optical isolator, shutter, variable optical attenuator and modulator device |
| US8687267B2 (en) | 2009-02-24 | 2014-04-01 | Peiliang GAO | Optical wavelength tunable filter |
| US8452180B2 (en) | 2009-05-05 | 2013-05-28 | Peiliang GAO | Optical multiplexer |
| CN101655578B (zh) * | 2009-09-08 | 2011-04-06 | 华中科技大学 | 降低光纤法布里-珀罗滤波器插入损耗的方法 |
| WO2011091618A1 (zh) * | 2010-01-28 | 2011-08-04 | 天津奇谱光电技术有限公司 | 一种多功能集成光学设备 |
| CN102692735A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | 上海坤腾光电科技有限公司 | 一种反向隔离的偏振光合束器 |
| CN103913857A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-07-09 | 深圳市艾格莱光电科技有限公司 | 一种光隔离方法及装置 |
| CN105044935A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 中国科学院光电研究院 | 一种电磁感应法拉第旋光器 |
| CN108490541A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-09-04 | 山东大学 | 基于氧离子注入铽镓石榴石光波导的空间光隔离器及光波导的制备方法 |
| CN109581681A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-05 | 福建华科光电有限公司 | 一种与波长和温度无关的法拉第旋转镜 |
| CN110398846A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-11-01 | 福州铄云光电有限公司 | 双折射晶体光束偏离的光隔离器及激光系统 |
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