專利名稱：位相型偏振控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光學(xué)偏振控制器是用來任意改變光的偏振態(tài)的一種器件。它在高速光纖通信、相干光纖通信和光纖傳感等領(lǐng)域具有十分重要的作用。偏振控制器可以用于偏振模色散補償系統(tǒng)中實現(xiàn)對10(ib/S以上高速光纖通信系統(tǒng)中偏振模色散的補償。相干光通信系統(tǒng)中需要偏振控制器對本地振蕩探測光進行偏振態(tài)的任意變換以實現(xiàn)和入射信號光的偏振匹配。已有的偏振控制器主要包括光纖擠壓/纏繞型、波片旋轉(zhuǎn)型及液晶/電光調(diào)制型、 波導(dǎo)型等幾種。光纖型偏振控制器利用對光纖施加應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力雙折射來實現(xiàn)對偏振的變換，結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度較高，但控制精度低，長期使用對光纖造成一定的損傷，耐用性差。晶波片旋轉(zhuǎn)型偏振控制器主要通過對四分之一波片和二分之一波片進行一定的組合和旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對光信號偏振態(tài)的任意變換。它的特點是偏振控制精度高，可以實現(xiàn)無窮控制， 插入損耗低，但是由于需要波片的機械旋轉(zhuǎn)，響應(yīng)速度慢。液晶型偏振控制器插入損耗較小，一般向列相液晶響應(yīng)速度為幾十毫秒，可以進行無窮控制，但控制精度低，耐用性差。電光調(diào)制型偏振控制器利用晶體的電光效應(yīng)引入雙折射來實現(xiàn)對偏振的變換，需要高電壓驅(qū)動，響應(yīng)速度一般。波導(dǎo)型偏振控制器具有很快的響應(yīng)速度，但插入損耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有偏振控制器存在的缺陷，提供一種新型結(jié)構(gòu)的偏振控制器。本發(fā)明技術(shù)解決方案，包括輸入光纖、驅(qū)動電路、輸出光纖構(gòu)成，其特征在于由三級連續(xù)可調(diào)相移器級聯(lián)組成，其中第一級連續(xù)可調(diào)相移器是由兩個平行放置的偏振分束器，并在兩個偏振分束器同一端平行放置兩個全反射棱鏡，兩個全反射棱鏡的斜面和兩個偏振分束器的端面平行、并且全反射棱鏡的斜面與偏振分束器的兩個輸出偏振光的振動方向平行，一個全反射棱鏡固定于壓電陶瓷上構(gòu)成。第二級連續(xù)可調(diào)相移器的偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡與第一級連續(xù)可調(diào)相移器的偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡同時旋轉(zhuǎn)45°或135°。第三級連續(xù)可調(diào)相移器中偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡與第一級連續(xù)可調(diào)相移器的偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡方向相同或旋轉(zhuǎn) 90°。所述三級連續(xù)可調(diào)相移器中壓電陶瓷在驅(qū)動電路作用下可以實現(xiàn)任意確定輸入偏振態(tài)到任意確定偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的優(yōu)點在于，克服了彈光效應(yīng)引入的材料疲勞和控制不準的問題，同時也可以克服電光波導(dǎo)器件中插入損耗大的問題，較光纖擠壓/纏繞型控制精度高、耐用性高， 較波片旋轉(zhuǎn)型響應(yīng)速度快。


下列附圖描述了本發(fā)明的一個實施例。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的第一級連續(xù)可調(diào)相移器的結(jié)構(gòu)示意圖。偏振分束器2、偏振分束器6、全反射棱鏡3、全反射棱鏡4、壓電陶瓷5構(gòu)成第一級連續(xù)可調(diào)相移器；偏振分束器7、偏振分束器11、全反射棱鏡8、全反射棱鏡9、壓電陶瓷10 構(gòu)成第二級連續(xù)可調(diào)相移器；偏振分束器12、偏振分束器16、全反射棱鏡13、全反射棱鏡 14、壓電陶瓷15構(gòu)成第三級連續(xù)可調(diào)相移器。
具體實施例方式請參閱圖1所示，本發(fā)明具體可以這樣實施，按照設(shè)計要求的規(guī)格選擇適合型號的輸入光纖1、輸出光纖17、偏振分束器2、偏振分束器6、偏振分束器7、偏振分束器11、偏振分束器12、偏振分束器16、全反射棱鏡3、全反射棱鏡4、全反射棱鏡8、全反射棱鏡9、全反射棱鏡13、全反射棱鏡14、壓電陶瓷5、壓電陶瓷10、壓電陶瓷15、驅(qū)動電路18。首先制作出第一級連續(xù)可調(diào)相移器兩偏振分束器2和偏振分束器6平行放置，并在這兩個偏振分束器同一端平行放置全反射棱鏡3、全反射棱鏡4，這兩個全反射棱鏡的斜面和兩個偏振分束器的端面平行、并且全反射棱鏡的斜面與偏振分束器的兩個輸出偏振光的振動方向平行，全反射棱鏡4固定于壓電陶瓷5上。同理制作出第二級、第三級連續(xù)可調(diào)相移器。將其中第一級、第三級兩個連續(xù)可調(diào)相移器上下平行放置，使壓電陶瓷5、壓電陶瓷15在右方； 第二級連續(xù)可調(diào)相移器使壓電陶瓷10在左方放置，偏振分束器7、偏振分束器11 一端和第一級、第三級兩個連續(xù)可調(diào)相移器中相臨的偏振分束器6、偏振分束器12的一端分別在一條直線上相對放置。然后，在第一級連續(xù)可調(diào)相移器中偏振分束器2—端放置輸入光纖1， 使其光軸共線，在第三級連續(xù)可調(diào)相移器中偏振分束器16 —端放置輸出光纖17，使其光軸共線。將三級連續(xù)可調(diào)相移器中壓電陶瓷5、壓電陶瓷10、壓電陶瓷15分別連接到驅(qū)動電路18。至此，該發(fā)明實施完成。本發(fā)明具體這樣運行的。從輸入光纖出來的一束偏振光信號，進入第一級連續(xù)可調(diào)相移器，經(jīng)過偏振分束器2，由于雙折射分成偏振方向相互垂直的兩束相互平行的ο光和 e光，ο光和e光分別垂直照射在全反射棱鏡3、全反射棱鏡4上，當改變壓電陶瓷5所加電壓，使固定于壓電陶瓷5上的全反射棱鏡4沿入射光方向前后移動，使光程發(fā)生變化，反射出來的ο光和e光進入偏振分束器6，合束成為一束光輸出。從第一級連續(xù)可調(diào)相移器輸出的光信號，進入第二級連續(xù)可調(diào)相移器，經(jīng)過偏振分束器7，由于雙折射再次分成相互平行的ο光和e光，分別垂直照射在全反射棱鏡8、全反射棱鏡9上，當改變壓電陶瓷10所加電壓，使固定于壓電陶瓷10上的全反射棱鏡9沿入射光方向前后移動，使光程發(fā)生變化，反射出來的ο光和e光進入偏振分束器11，合束成為一束光輸出。從第二級連續(xù)可調(diào)相移器輸出的光信號，進入第三級連續(xù)可調(diào)相移器，經(jīng)過偏振分束器12，由于雙折射分成相互平行的ο光和e光，ο光和e光分別垂直照射在全反射棱鏡 13、全反射棱鏡14上，當改變壓電陶瓷15所加電壓，使固定于壓電陶瓷15上的全反射棱鏡 15沿入射光方向前后移動，使光程發(fā)生變化，反射出來的ο光和e光進入偏振分束器16，合束成為一束光，然后通過輸出光纖17輸出。 三級連續(xù)可調(diào)相移器中壓電陶瓷5、壓電陶瓷10、壓電陶瓷15、通過驅(qū)動電路18控制，以實現(xiàn)任意確定輸入偏振態(tài)到任意確定偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求
1.一種位相型偏振控制器，包括輸入光纖、驅(qū)動電路、輸出光纖構(gòu)成，其特征在于由三級連續(xù)可調(diào)相移器級聯(lián)組成，其中第一級連續(xù)可調(diào)相移器具有(1)偏振分束器，它具有(1.1)數(shù)量兩個(1. 2)雙折射快慢軸方向一致(1. 3)平行放置(2)兩個全反射棱鏡，它具有(2. 1)平行放置(2. 2)位于偏振分束器一端(2. 3)兩個全反射棱鏡的斜面和兩個偏振分束器的端面平行(2. 4) 一個全反射棱鏡固定于壓電陶瓷上同理第二級連續(xù)可調(diào)相移器、第三級連續(xù)可調(diào)相移器構(gòu)成同第一連續(xù)可調(diào)相移器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振控制器，其特征在于所述連續(xù)可調(diào)相移器的全反射棱鏡的斜面與偏振分束器的兩個輸出偏振光的振動方向平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的偏振控制器，其特征在于所述第二級連續(xù)可調(diào)相移器中偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡與第一級連續(xù)可調(diào)相移器的偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡同時旋轉(zhuǎn)45°或135°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的偏振控制器，其特征在于所述第三級連續(xù)可調(diào)相移器中偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡與第一級連續(xù)可調(diào)相移器的偏振分束器的雙折射快軸、全反射棱鏡方向相同或旋轉(zhuǎn)90°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種位相型偏振控制器，屬于光纖通信領(lǐng)域，包括輸入光纖、輸出光纖、驅(qū)動電路，其特征由三級連續(xù)可調(diào)相移器級聯(lián)而成，其中連續(xù)可調(diào)相移器由雙折射快慢軸方向一致的兩個平行放置的偏振分束器，并在兩個偏振分束器同一端平行放置兩個全反射棱鏡，兩個全反射棱鏡的斜面和兩個偏振分束器的端面平行，一個全反射棱鏡固定于壓電陶瓷上。相對于第一級，第二級連續(xù)可調(diào)相移器中雙折射快軸、全反射棱鏡同時以光線為軸旋轉(zhuǎn)45°或135°；第三級連續(xù)可調(diào)相移器中雙折射快軸、全反射棱鏡方向相同或旋轉(zhuǎn)90°。所述三級連續(xù)可調(diào)相移器中壓電陶瓷通過驅(qū)動電路控制，以實現(xiàn)任意確定輸入偏振態(tài)到任意確定偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明響應(yīng)快、精度高。
文檔編號G02B27/28GK102162931SQ20101011132
公開日2011年8月24日 申請日期2010年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月21日
發(fā)明者劉繼紅, 梁猛, 陰亞芳 申請人:西安郵電學(xué)院