CN2631130Y - 保偏环行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保偏环行器，旨在提供一种结构简单、体积小、制造成本低的保偏环行器。该保偏环行器，包括奇数端口端的保偏双光纤(11)和聚焦透镜(21)，以及偶数端口端的保偏光纤(10)和聚焦透镜(9)，在所述的聚焦透镜(21、9)之间依次设置有偏振光分光晶体(31)、法拉第旋光片(41)、偏振光分光晶体(5)、偏振光分光晶体(6)、法拉第旋光片(7)、偏振光分光晶体(8)。该保偏环形器可应用于光纤通讯领域。

Description

保偏环行器

                        技术领域

本实用新型涉及一种光纤通讯用的环行器，特别涉及一种保偏环行器。

                        背景技术

在光纤通讯中，保偏环行器作为无源器件中一个重要的器件，可广泛应用于双向通讯、光波长的上下载等领域。目前常用的保偏环行器，包括中间用于分光的双折射晶体和进行角度匹配的斜角片或屋脊棱镜或渥拉斯顿棱镜，其结构复杂，体积较大，制造成本高。

                       实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、体积较小，制造成本低的保偏环行器。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括奇数端口端的保偏双光纤和聚焦透镜，以及偶数端口端的保偏光纤和聚焦透镜，在所述的二个聚焦透镜之间依次设置有偏振光分光晶体、法拉第旋光片、偏振光分光晶体、偏振光分光晶体、法拉第旋光片、偏振光分光晶体。

所述的偶数端口端的保偏光纤是保偏单光纤。

所述的偶数端口端的保偏光纤也可以是保偏双光纤。

所述的偏振光分光晶体是双折射斜角片；所述的聚焦透镜是自聚焦透镜或球面透镜。

所述的偏振光分光晶体也可以是渥拉斯顿棱镜或双折射晶体或PBS棱镜或有斜角的各向同性光学材料与有斜角的双折射材料的组合；所述的聚焦透镜是自聚焦透镜或球面透镜。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型采用两组两个偏振光分光晶体与法拉第旋光片组合结构，与传统保偏环行器所采用的双折射晶体、半波片和进行角度匹配的斜角片或屋脊棱镜或渥拉斯顿棱镜及法拉第旋光片组合结构相比，其整体结构简单，器件体积较小，制造成本低，且调节装配难度低。

                         附图说明

图1是本实用新型实施例1装配结构示意图；

图2是本实用新型实施例1端口1→端口2光路正视示意图；

图3是本实用新型实施例1端口2→端口3光路正视示意图；

图4是本实用新型实施例1端口3→端口4光路正视示意图；

图5是本实用新型实施例2光学结构及光路正视示意图。

                        具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本实用新型采用四端口结构，即本实用新型奇数端口端的保偏双光纤11，对应端口号分别为端口1和端口3，偶数端口端的保偏光纤10是保偏双光纤，对应端口号分别为端口2和端口4；保偏双光纤11和保偏光纤10之间依次设置聚焦透镜21、偏振光分光晶体31、法拉第旋光片41、偏振光分光晶体5、偏振光分光晶体6、法拉第旋光片7、偏振光分光晶体8和聚焦透镜9，其中，聚焦透镜21、9均采用自聚焦透镜，当然也可以采用球面透镜；偏振光分光晶体31、5均采用双折射斜角片，其斜面相互平行且相对设置；偏振光分光晶体6、8均采用双折射斜角片，其斜面相互平行且相对设置。偏振光分光晶体5、6的光轴方向设置成相互平行，当然也可以设置成相互垂直。

其中，偏振光分光晶体31和法拉第旋光片41以及偏振光分光晶体5依次排列，构成一个具有一定功能的光学组合A，偏振光分光晶体31、5的光轴之间夹角α为45度，法拉第旋光片41的旋光角度为45度，其旋向由所述的夹角α的方向决定，设计为：当偏振激光逆向通过光学组合A，即顺次通过偏振光分光晶体31、法拉第旋光片41和偏振光分光晶体5时，如该偏振激光相对偏振光分光晶体31为0光(或E光)，则经法拉第旋光片41旋转45度后，其相对偏振光分光晶体5为E光(或O光)，此时光路将偏折一定角度；由于法拉第旋光片41的旋光方向不变，显然，当偏振激光正向通过光学组合A，即顺次通过偏振光分光晶体5、法拉第旋光片41和偏振光分光晶体31时，如该偏振激光相对偏振光分光晶体5为E光(或O光)，则经法拉第旋光片41旋转45度后，其相对偏振光分光晶体31也为E光(或O光)，其传输方向不变；

偏振光分光晶体6和法拉第旋光片7以及偏振光分光晶体8依次排列，构成一个具有一定功能的光学组合B，偏振光分光晶体6、8的光轴之间夹角β为45度，法拉第旋光片7的旋光角度为45度，其旋向由所述的夹角β的方向决定，设计为：当偏振激光正向通过光学组合B，即顺次通过偏振光分光晶体6、法拉第旋光片7和偏振光分光晶体8时，如该偏振激光相对偏振光分光晶体6为E光(或O光)，则经法拉第旋光片7旋转45度后，其相对偏振光分光晶体8为E光(或O光)，其传输方向不变；由于法拉第旋光片7的旋光方向不变，显然，当偏振激光逆向通过光学组合B，即顺次通过偏振光分光晶体8、法拉第旋光片7和偏振光分光晶体6时，如该偏振激光相对偏振光分光晶体8为E光(或O光)，则经法拉第旋光片7旋转45度后，其相对偏振光分光晶体6为O光(或E光)，此时光路将偏折一定角度。

如图2所示，从端口1输入的偏振激光经聚焦透镜21聚焦准直后，沿着一定的角度入射并逆向通过光学组合A，其相对偏振光分光晶体31为O光(或E光)，光路向上偏折一定角度，之后正向通过光学组合B，其传输方向不变，设计使端口2的出射光角度与该光从偏振光分光晶体8(即双折射斜角片)出射的偏折角一致，则该光最终进入端口2；

如图3所示，从端口2输入的偏振激光经聚焦透镜9聚焦准直后，逆着端口1到端口2入射的轨迹入射并逆向通过光学组合B，其相对偏振光分光晶体8为O光(或E光)，光路向下偏折一定角度，之后正向通过光学组合A，其传输方向不变，设计使端口3的出射光角度与该光的偏折角一致，则该光最终进入端口3；

如图4所示，从端口3入射的偏振激光经聚焦透镜21聚焦准直后逆着端口2到端口3入射的轨迹斜向上，入射并逆向通过光学组合A，其相对偏振光分光晶体31为O光(或E光)，光路再向上偏折一定角度，之后正向通过光学组合B，其传输方向不变，设计使端口4的出射光角度与该光从偏振光分光晶体8(即双折射斜角片)出射的偏折角一致，则该光最终进入端口4。

可以看出，本实施例实现了端口1入射的偏振激光从端口2出射，端口2入射的偏振激光从端口3出射，端口3入射的偏振激光从端口4出射。

图1是本实施例的装配结构示意图：光学元件安装于外壳中，法拉第旋光片置于磁环内，并按照一定的位置关系与外壳固定连接，保偏双光纤11和保偏光纤10尾端伸出壳外。

显然，本实施例的偏振光分光晶体5、6的光轴方向设计成相同时，两者可以制作成一体。

实施例2：

如图5所示，本实用新型采用三端口结构，即本实用新型偶数端口端的保偏光纤10是保偏单光纤，对应端口号为端口2。其余结构与实施例1相同。

本实施例实现端口1的入射激光从端口2出射，端口2的入射激光从端口3出射。

实施例3：

本实用新型的偏振光分光晶体31、5、6、8采用渥拉斯顿棱镜，其余结构与实施例1相同。其原理与实施例1相似，即通过适当设置渥拉斯顿棱镜光轴角度和法拉第旋光片的旋光角来实现环行器功能。

显然，本实用新型的偏振光分光晶体31、5、6、8采用双折射晶体或PBS棱镜或有斜角的各向同性光学材料与有斜角的双折射材料的组合也可以实现环行器功能。

Claims (5)

1、一种保偏环行器，包括奇数端口端的保偏双光纤(11)和聚焦透镜(21)，以及偶数端口端的保偏光纤(10)和聚焦透镜(9)，其特征在于，在所述的聚焦透镜(21、9)之间依次设置有偏振光分光晶体(31)、法拉第旋光片(41)、偏振光分光晶体(5)、偏振光分光晶体(6)、法拉第旋光片(7)、偏振光分光晶体(8)。

2、根据权利要求1所述的一种保偏环行器，其特征在于，所述的保偏光纤(10)是保偏单光纤。

3、根据权利要求1所述的一种保偏环行器，其特征在于，所述的保偏光纤(10)是保偏双光纤。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种保偏环行器，其特征在于，所述的偏振光分光晶体(31、5、6、8)是双折射斜角片；所述的聚焦透镜(21、9)是自聚焦透镜或球面透镜。

5、根据权利要求1或2或3所述的一种保偏环行器，其特征在于，所述的偏振光分光晶体(31、5、6、8)是渥拉斯顿棱镜或双折射晶体或PBS棱镜或有斜角的各向同性光学材料与有斜角的双折射材料的组合；所述的聚焦透镜(21、9)是自聚焦透镜或球面透镜。

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