RU186808U1 - Fiber optic phase modulator - Google Patents
Fiber optic phase modulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU186808U1 RU186808U1 RU2017144669U RU2017144669U RU186808U1 RU 186808 U1 RU186808 U1 RU 186808U1 RU 2017144669 U RU2017144669 U RU 2017144669U RU 2017144669 U RU2017144669 U RU 2017144669U RU 186808 U1 RU186808 U1 RU 186808U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modulator
- radiation
- optical
- fiber
- polarization
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
Abstract
Полезная модель относится к волоконно-оптическим устройствам управления оптическим излучением. Волоконно-оптический фазовый модулятор излучения является двунаправленным. Фазовый модулятор излучения включает коллиматор с двумя волоконными световодами. Фазовый модулятор излучения включает отражающее зеркало, установленное на пьезоэлектрическом элементе, к которому подается управляющее напряжение. Технический результат заключается в снижении оптических потерь, вносимых модулятором, за счет отсутствия поляризационно-чувствительных оптических элементов и одного волоконного коллиматора, в упрощении конструкции модулятора и его юстировки, в повышении надежности фазового модулятора. 2 ил.The invention relates to fiber optic optical radiation control devices. The fiber optic phase radiation modulator is bidirectional. The phase radiation modulator includes a collimator with two fiber optical fibers. The phase radiation modulator includes a reflective mirror mounted on a piezoelectric element to which a control voltage is applied. The technical result consists in reducing the optical losses introduced by the modulator due to the absence of polarization-sensitive optical elements and one fiber collimator, in simplifying the design of the modulator and its adjustment, in increasing the reliability of the phase modulator. 2 ill.
Description
Техническое решение относится к волоконно-оптическим устройствам управления оптическим излучением и может быть использовано для фазовой модуляции света в волоконно-оптических устройствах квантовой электроники (лазерах, оптических усилителях, интерферометрах и т.д.), а также в системах связи и обработки информации.The technical solution relates to fiber-optic devices for controlling optical radiation and can be used for phase modulation of light in fiber-optic devices of quantum electronics (lasers, optical amplifiers, interferometers, etc.), as well as in communication and information processing systems.
Известно устройство фазового модулятора, представленное на Фиг. 1 [Б.Н.Нюшков, В.С.Пивцов, Н.А.Коляда, А.Б.Каплун, А.Б.Мешалкин. Стабилизация волоконного фемтосекундного лазера по оптическому стандарту частоты с использованием электрооптического кристалла КТР. // Квант. электрон. - 2014. - Т.45, N5. – С.486-491].The phase modulator device of FIG. 1 [B.N. Nyushkov, V.S. Pivtsov, N.A. Kolyada, A.B. Kaplun, A.B. Meshalkin. Stabilization of a fiber femtosecond laser according to the optical frequency standard using an electro-optical KTP crystal. // Quantum. electron. - 2014 .-- T.45, N5. - S. 486-491].
Устройство включает (Фиг. 1): волоконно-оптические коллиматоры (3) с волоконными световодами (1 и 2), которые могут использоваться как вход или выход модулятора; зеркало (4) для отражения оптического излучения; пьезоэлектрический элемент (5), к которому крепиться зеркало; опору (6), к которой крепиться пьезоэлектрический элемент (5); поляризационный делитель излучения (9) и фазовую пластинку λ/4 (10). Все элементы модулятора закрепляются на общем основании (8). После коллиматора (3) с волоконным световодом (1) входное оптическое излучение, поляризованное в плоскости рисунка, проходит через поляризационный делитель (9), фазовую пластинку λ/4 (10), отражается от зеркала (4) и второй раз проходит через фазовую пластинку λ/4 (10). После двукратного прохождения через фазовую пластинку λ/4 поляризация оптического излучения меняется на 90° (поляризация становится перпендикулярной плоскости рисунка) и излучение отражается от поляризационного делителя (9) в выходной коллиматор (3) с волоконным световодом (2). Отражающее зеркало модулятора юстируется таким образом, что оптическое излучение, прошедшее через коллиматор (3) из входного волоконного световода (1) отражается во второй (выходной) волоконный световод с минимальными потерями. При этом модулятор является «двунаправленным», то есть оба волоконных световода могут использоваться как вход или выход модулятора. С помощью проводов (7) на пьезоэлектрический элемент подается управляющее напряжение, в зависимости от которого меняется толщина пьезоэлектрического элемента.The device includes (Fig. 1): fiber optic collimators (3) with fiber optic fibers (1 and 2), which can be used as input or output of a modulator; a mirror (4) for reflecting optical radiation; a piezoelectric element (5) to which a mirror is attached; a support (6) to which the piezoelectric element (5) is attached; polarization radiation divider (9) and phase plate λ / 4 (10). All elements of the modulator are fixed on a common basis (8). After the collimator (3) with a fiber waveguide (1), the input optical radiation polarized in the plane of the pattern passes through the polarization divider (9), the λ / 4 phase plate (10) is reflected from the mirror (4) and passes through the phase plate a second time λ / 4 (10). After passing through the λ / 4 phase plate twice, the polarization of the optical radiation changes by 90 ° (the polarization becomes perpendicular to the plane of the figure) and the radiation is reflected from the polarization divider (9) into the output collimator (3) with a fiber waveguide (2). The reflector mirror of the modulator is adjusted so that the optical radiation transmitted through the collimator (3) from the input fiber (1) is reflected in the second (output) fiber with minimal losses. In this case, the modulator is "bidirectional", that is, both fiber optic fibers can be used as input or output of the modulator. Using wires (7), a control voltage is applied to the piezoelectric element, depending on which the thickness of the piezoelectric element changes.
При изменении толщины пьезоэлектрического элемента меняется длина оптического пути излучения в модуляторе, что приводит к изменению фазы излучения.When the thickness of the piezoelectric element changes, the length of the optical path of radiation in the modulator changes, which leads to a change in the phase of the radiation.
Данное устройство фазового модулятора имеет следующие недостатки:This phase modulator device has the following disadvantages:
1. Модулятор является поляризационно-зависимым, то есть он пропускает оптическое излучение только с определенной линейной поляризацией. При этом входное излучение с перпендикулярной поляризацией отбрасывается поляризационным делителем (9). Таким образом, для поляризованного входного излучения требуется точная подстройка его поляризации по оси модулятора. В случае прохождения через модулятор частично-поляризованного или неполяризованного излучения появляются дополнительные поляризационные потери.1. The modulator is polarization-dependent, that is, it transmits optical radiation only with a certain linear polarization. In this case, the input radiation with perpendicular polarization is rejected by the polarization divider (9). Thus, for polarized input radiation, an exact adjustment of its polarization along the modulator axis is required. If partially polarized or non-polarized radiation passes through the modulator, additional polarization losses appear.
2. В конструкции модулятора используются дорогостоящие поляризационно-чувствительные оптические элементы (поляризационный делитель излучения (9) и фазовая пластинка λ/4 (10)). Эти элементы усложняют конструкцию и юстировку модулятора, а так же увеличивают его стоимость.2. The modulator design uses expensive polarization-sensitive optical elements (polarization radiation divider (9) and phase plate λ / 4 (10)). These elements complicate the design and alignment of the modulator, as well as increase its cost.
3. Поляризационный делитель излучения (9) и фазовая пластинка λ/4 (10) вносят дополнительные оптические потери, в том числе спектрально-зависимые и поляризационно-зависимые.3. The polarization radiation divider (9) and the λ / 4 phase plate (10) introduce additional optical losses, including spectrally-dependent and polarization-dependent.
Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является устранение снижение оптических потерь вносимых модулятором за счет отсуствия поляризационно-чувствительных оптических элементов и одного волоконного коллиматора, что также упрощает его конструкцию и юстировку, приводит к повышению надежности и уменьшению стоимости модулятора.The technical result obtained from the implementation of the utility model is to eliminate the reduction of optical losses introduced by the modulator due to the absence of polarization-sensitive optical elements and one fiber collimator, which also simplifies its design and alignment, leads to increased reliability and lower cost of the modulator.
Данный технический результат достигается за счет того, что вместо двух волоконных коллиматоров, поляризационного делителя излучения и фазовой пластинки в заявленном устройстве используется специальный волоконный коллиматор с двумя волоконными входами (одно из волокон используется как вход модулятора, а второе - как выход).This technical result is achieved due to the fact that instead of two fiber collimators, a polarizing radiation divider and a phase plate, the claimed device uses a special fiber collimator with two fiber inputs (one of the fibers is used as the input of the modulator, and the second as the output).
Схема полезной модели показана на Фиг. 2.A utility model diagram is shown in FIG. 2.
Устройство включает (Фиг. 2): волоконно-оптический коллиматор (3) с двумя волоконными световодами (1 и 2), которые могут использоваться каквход или выход модулятора; зеркало (4) для отражения оптического излучения; пьезоэлектрический элемент (5), к которому крепиться зеркало, а также опору (6), к которой крепиться пьезоэлектрический элемент (5). Все элементы модулятора закрепляются на общем основании (8).The device includes (Fig. 2): a fiber optic collimator (3) with two fiber optical fibers (1 and 2), which can be used as an input or output of a modulator; a mirror (4) for reflecting optical radiation; a piezoelectric element (5) to which the mirror is attached, as well as a support (6) to which the piezoelectric element (5) is attached. All elements of the modulator are fixed on a common basis (8).
Устройство в соответствии с Фиг. 2 работает следующим образом: оптическое излучение, прошедшее через коллиматор (3) из «входного» волоконного световода (1) или (2) отражается во второй (выходной) волоконный световод. Отражающее зеркало модулятора (4) юстируется таким образом, чтобы оптические потери при прохождении излучения через модулятор были минимальными. Как и прототип, модулятор является «двунаправленным», то есть оба волоконных световода могут использоваться как вход или выход модулятора. С помощью проводов (7) на пьезоэлектрический элемент подается управляющее напряжение, в зависимости от которого меняется толщина пьезоэлектрического элемента. При изменении толщины пьезоэлектрического элемента меняется длина оптического пути излучения в модуляторе, что приводит к изменению фазы излучения.The device according to FIG. 2 operates as follows: the optical radiation transmitted through the collimator (3) from the “input” optical fiber (1) or (2) is reflected in the second (output) optical fiber. The reflecting mirror of the modulator (4) is adjusted so that the optical loss during the passage of radiation through the modulator is minimal. Like the prototype, the modulator is “bidirectional”, that is, both fiber optic fibers can be used as input or output of the modulator. Using wires (7), a control voltage is applied to the piezoelectric element, depending on which the thickness of the piezoelectric element changes. When the thickness of the piezoelectric element changes, the length of the optical path of radiation in the modulator changes, which leads to a change in the phase of the radiation.
Преимущества предложенной полезной модели по сравнению с прототипом:The advantages of the proposed utility model compared to the prototype:
1. Более простая и надежная конструкция с меньшим числом элементов.1. More simple and reliable design with fewer elements.
2. В предложенной ПМ требуется точная юстировка всего одного оптического элемента (коллиматора или зеркала), а конструкция прототипа требует точной юстировки двух коллиматоров (или коллиматора и зеркала), а также дополнительной юстировки поляризационного делителя излучения и фазовой пластинки λ/4.2. In the proposed PM, precise alignment of only one optical element (collimator or mirror) is required, and the prototype design requires precise alignment of two collimators (or collimator and mirror), as well as additional adjustment of the polarization radiation divider and λ / 4 phase plate.
3. За счет меньшего количества оптических элементов предложенная ПМ имеет меньшие вносимые потери и большие потери на отражение.3. Due to the smaller number of optical elements, the proposed PM has lower insertion loss and greater reflection loss.
4. Поляризационный делитель излучения и фазовая пластинка λ/4 в конструкции прототипа вносят дополнительные спектральные потери.4. The polarization radiation divider and the phase plate λ / 4 in the design of the prototype introduce additional spectral loss.
5. Предложенная ПМ является поляризационно-независимой, а модулятор прототипа пропускает только одну поляризацию.5. The proposed PM is polarization-independent, and the prototype modulator passes only one polarization.
6. Предложенная ПМ существенно дешевле прототипа.6. The proposed PM is significantly cheaper than the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144669U RU186808U1 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Fiber optic phase modulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144669U RU186808U1 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Fiber optic phase modulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU186808U1 true RU186808U1 (en) | 2019-02-04 |
Family
ID=65270029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017144669U RU186808U1 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Fiber optic phase modulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU186808U1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003023467A2 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Megasense Inc. | Variable optical attenuator |
US6845108B1 (en) * | 2001-05-14 | 2005-01-18 | Calmar Optcom, Inc. | Tuning of laser wavelength in actively mode-locked lasers |
-
2017
- 2017-12-20 RU RU2017144669U patent/RU186808U1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6845108B1 (en) * | 2001-05-14 | 2005-01-18 | Calmar Optcom, Inc. | Tuning of laser wavelength in actively mode-locked lasers |
WO2003023467A2 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Megasense Inc. | Variable optical attenuator |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
QIONG WAN, ZHUJUN WAN, HAI LIU, DEMING LIU "A TWO-IN-ONE FARADAY ROTATOR MIRROR EXEMPT OF ACTIVE OPTICAL ALIGNMENT", OPTICS EXPRESS 2014, vol. 22, no. 3, р. 3557-3563, всего - 7 стр. * |
Б.Н. НЮШКОВ, В.С. ПИВЦОВ, Н.А. КОЛЯДА, А.Б. КАПЛУН, А.Б. МЕШАЛКИН "СТАБИЛИЗАЦИЯ ВОЛОКОННОГО ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРА ПО ОПТИЧЕСКОМУ СТАНДАРТУ ЧАСТОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО КРИСТАЛЛА КТР", КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2015, том 45, выпуск 5, стр. 486-491, всего - 6 стр. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2021103317A5 (en) | ||
CN101483310B (en) | Polarization stablizing laser | |
US8995478B1 (en) | Passively mode-locked pulsed fiber laser | |
CN106058620B (en) | Multi-wavelength synchronism output optical fiber laser based on nonlinear polarization rotation mode locking | |
US7705287B2 (en) | Broadband light source unit that produces a supercontinuum lightwave, and optical analyzer | |
US10367328B2 (en) | Pulse laser device | |
KR101501509B1 (en) | Dual Optical-comb Femto-second Optical Fiber Laser | |
CN102944918B (en) | Faraday rotation mirror structure | |
JP2017513071A5 (en) | ||
US9823500B2 (en) | Optical assembly for 90° polarization rotation | |
JP2019114813A (en) | Laser device with optical isolator function | |
CN104882783A (en) | Method of realizing bidirectional optical diode and device of realizing bidirectional optical diode | |
CN110716365A (en) | Frequency decorrelation polarization entanglement source preparation device based on reverse phase matching | |
RU186808U1 (en) | Fiber optic phase modulator | |
CN103117506A (en) | Filtering type wavelength tunable external cavity laser | |
GB1024949A (en) | Light-modulating apparatus | |
CA2374727A1 (en) | Variable optical filter unit and variable gain equalizing system | |
RU2014100855A (en) | FIBER PULSE RING LASER WITH PASSIVE SYNCHRONIZATION OF RADIATION MODES (OPTIONS) | |
CN112255814A (en) | Narrow-band adjustable filter | |
JP2005235867A (en) | Laser diode module | |
KR102290176B1 (en) | Laser apparatus and method for controlling thereof | |
US20020037126A1 (en) | Passive polarization stabilizer | |
CN213715621U (en) | Narrow-band adjustable filter | |
US9541776B2 (en) | Optical assembly for 90° polarization rotation | |
US20230359071A1 (en) | A high extinction-ratio optical rotator |