專利名稱：一種高隔離度的偏振光合束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于光纖通信網(wǎng)絡(luò)，能使兩束偏振態(tài)相互垂直的線偏振光合為一束的偏振光合束器。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高隔離度的偏振光合束器，它能有效地隔離光路中的回射光，從而起到保護(hù)入射端泵浦源的作用，使泵浦源輸出的光功率穩(wěn)定。
本實(shí)用新型高隔離度偏振光合束器包括保偏雙光纖準(zhǔn)直器(保偏雙光纖頭、自聚集透鏡)、普通光纖準(zhǔn)直器(普通光纖頭、自聚焦透鏡)等，沿著光路依次分別設(shè)置雙折射晶體楔角片、法拉第旋轉(zhuǎn)片、雙折射晶體楔角片，其中兩塊雙折射晶體楔角片的兩個(gè)光軸互成45°。
本實(shí)用新型由兩塊光軸互成45°的雙折射晶體楔角片和法拉第旋轉(zhuǎn)片構(gòu)成的偏振光合束元件具有光路不可逆特點(diǎn)，能有效地隔離光路中的回射光，兼具偏振光合束和光束隔離的功能。本實(shí)用新型具有低插入損耗、高隔離度、體積小、使用方便等特點(diǎn)，其插入損耗可小于0.4dB，隔離度大于45dB。針對下一代具有多個(gè)泵浦源的光放大系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，它能夠有效地將兩個(gè)泵浦正交的激光混合起來，產(chǎn)生更高的輸出功率，用于摻餌光纖放大器(EDFA)和喇曼放大器(Raman Amplifier)中，給放大器提供更高的泵浦功率，從而提高放大器的輸出功率，而大功率的EDFA和喇曼放大器對于擴(kuò)展DWDM(Densed Wavelength Dinision Multiolexer)系統(tǒng)的波段，提高信息的容量是至關(guān)重要的，另外本實(shí)用新型還有很多其他應(yīng)用，如用于光開關(guān)，光纖偏振可調(diào)濾波器，多光束高速掃描儀等。
圖2是


圖1的偏振光合束元件的光分束的光路，即光路可逆示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的光路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中光束30經(jīng)過偏振光合束元件中的偏振態(tài)示意圖。
圖5是圖3中光束31經(jīng)過偏振光合束元件中的偏振態(tài)示意圖。
圖6是光路中回射經(jīng)過本偏振光合束器的光路示意圖。
圖7是圖6中光束50經(jīng)過偏振光合束元件中的偏振態(tài)示意圖。
圖8是圖6中光束51經(jīng)過偏振光合束元件中的偏振態(tài)示意圖。
本實(shí)用新型的偏振光合束工作原理如下。如圖3所示，入射線偏振光束30、31分別從保偏雙光纖頭1中的保偏光纖11、12射出，經(jīng)自聚焦透鏡2會(huì)聚準(zhǔn)直后分別以與y軸成φ2角的入射角入射到雙折射晶體楔角片3，光束30的偏振方向垂直于x軸，光束31的偏振方向平行于x軸。光束30、31入射到雙折射晶體楔角片3，發(fā)生折射后分別為光束32、33(如圖3所示)，光束32的偏振方向垂直于雙折射晶體楔角片3的光軸，相對于雙折射晶體楔角片3來說是0光，光束33的偏振方向平行于雙折射晶體楔角片3的光軸，相對于雙折射晶體楔角片3來說是e光。光束32、33離開楔角片3時(shí)再發(fā)生一次折射后進(jìn)入法拉第旋轉(zhuǎn)片4，光束32、33的偏振方向從P點(diǎn)看去順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，然后光束32、33相交于雙折射晶體楔角片5的楔角面折射進(jìn)入雙折射晶體楔角片5，此時(shí)光束32的偏振方向平行于雙折射晶體楔角片5的光軸，相對雙折射晶體楔角片5來說是e光，光束33的偏振方向垂直于雙折射晶體楔角片5的光軸，相對雙折射晶體楔角片5來說是0光，然后光束32、33合成光束35平行于y軸從雙折射晶體楔角片5輸出進(jìn)入自聚焦透鏡6，并經(jīng)自聚焦透鏡6會(huì)聚、準(zhǔn)直后進(jìn)入普通單光纖頭中的光纖13。圖4和圖5是光束30、31經(jīng)過偏振光合束元件的偏振態(tài)示意圖。
如圖6所示，當(dāng)光纖中的回射光逆向通過該偏振合束器時(shí)，無法沿原路返回。光路中的回射線偏振光50、51從普通光纖頭7中的普通光纖13射出，經(jīng)自聚焦透鏡6會(huì)聚，準(zhǔn)直后垂直入射到雙折射晶體楔角片5，光束50的偏振方向垂直于雙折射晶體楔角片5的光軸，在雙折射晶體楔角片5中是0光，光束51的偏振方向平行于雙折射晶體楔角片5的光軸，在雙折射晶體楔角片5中是e光，光束50、51離開雙折射晶體楔角片5的楔角片面時(shí)發(fā)生折射并分離開來后分別經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)片4，光束50、51的偏振方向從P點(diǎn)看去順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°后，入射到雙折射晶體楔角片3，分別在雙折射晶體楔角片3的楔角面發(fā)生折射后沿平行于y軸方向進(jìn)入雙折射晶體楔角片3，此時(shí)光束50的偏振方向垂直于雙折射晶體楔角片3的光軸，在雙折射晶體楔角片3中是0光，光束51的偏振方向平行于雙折射晶體楔角片3的光軸，在雙折射晶體楔角片3中是e光。此時(shí)光束50、51互相平行，離開雙折射晶體楔角片3后，經(jīng)自聚焦透鏡2會(huì)聚、準(zhǔn)直后，由于入射角度不匹配，無法耦合回保偏雙光纖頭中的保偏光纖11、12。這樣有效地隔離光路中的回射光，從而起到保護(hù)入射端泵浦源的作用，使泵浦源輸出的光功率穩(wěn)定。圖7和圖8是光束50、51經(jīng)過偏振光合束元件中的偏振態(tài)示意圖。
權(quán)利要求1.一種高隔離度的偏振光合束器，包括保偏雙光纖準(zhǔn)直器(1、2)、雙折射晶體楔角片(3)、法拉第旋轉(zhuǎn)片(4)、雙折射晶體楔角片(5)、普通單光纖頭(6、7)，其特征在于兩塊雙折射晶體楔角片(3)、(5)的兩個(gè)光軸互成45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高隔離度的偏振光合束器，其特征在于法拉第旋轉(zhuǎn)片(4)可以是自帶磁場的法拉第旋轉(zhuǎn)片，也可以是需外帶磁環(huán)的法拉第旋轉(zhuǎn)片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高隔離度的偏振光合束器，其特征在于所述光學(xué)元件可根據(jù)使用要求，同時(shí)鍍不同波長的增透膜。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高隔離度的偏振光合束器,包括保偏雙光纖準(zhǔn)直器、雙折射晶體楔角片、法拉第旋轉(zhuǎn)片、雙折射晶體楔角片、普通單光纖頭,其中兩塊雙折射晶體楔角片兩個(gè)光軸互成45°,采用上述結(jié)構(gòu)的偏振光合束元件具有光路不可逆特點(diǎn),能有效地隔離光路中的回射光,兼具偏振光合束和光束隔離的功能。同時(shí)本實(shí)用新型具有低插入損耗、高隔離度、體積小、使用方便等特點(diǎn),其插入損耗可小于0.4dB,隔離度大于45dB。另外本實(shí)用新型還有很多其他應(yīng)用,如用于光開關(guān),光纖偏振可調(diào)濾波器,多光束高速掃描儀等。
文檔編號(hào)G02F1/01GK2505867SQ0126343
公開日2002年8月14日 申請日期2001年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月23日
發(fā)明者林斌, 陳斯杰 申請人:福州康順光通訊有限公司