一种光环行器制造技术

本实用新型专利技术公开一种光环行器，包含光纤准直器，第一偏振分光器，法拉第旋光器，第二偏振分光器及改变光路方向的反射镜；偏振旋光器设在两所述光偏振分/合光器之间；偏振分光器把光分成两束偏振方向垂直的光；法拉第旋转角度与第一偏振分光器光轴和第二偏振分光器光轴夹角设定一致；光由第一偏振分光器分光，经法拉第旋转，在第二偏振分光器上合束，因不同准直器传输的光，合束的方向不同，实现光环行器，结构简单，成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤通信领域无源器件，尤其是单纤双向传输中使用的光纤环行器。
技术介绍
光纤通信传输系统中，为了提高长途光纤传输利用率，常采用单纤双向传输，其中光纤环行器是关键器件。市场上典型光纤环行器典型结构分为偏振分/合光部分、偏振态转换部分及光路导向部分，即光环行部分。其中偏振分/合光部分，通常是单块双折射晶体，能将一束光分成两束偏振态相互垂直的线偏振光；反之，两束偏振态相互垂直的线偏振光通过此单块双折射晶体能合成一束光，基本上现有的技术专利高度一致。偏振态转换部分是将偏振分/合光部分分离出的两束线偏振光的偏振态分别按一定角度旋转，其通常由半波片和法拉第旋光片组成，线偏振光经过半波片和法拉第旋光片，偏振态经过多次旋转，达到设定的偏振方向；此两部分的工作原理及应用已经固定，不同公司的技术在此两部分差异不大，有区别的是光路导向部分。光路导向部分是光环行器最关键部分，它需要将不同线偏振的光束按不同路径传输，同时还需要使不同偏振态的两束光以一定角度与双光纤准直器的光束交叉耦合角度相匹配。许多公司和科研单位对光路导向部分做了大量的研究工作，利用不同的光学元件及组合来实现；如利用双折射晶体光偏振态不同，传输的路径不同，再配合屋脊棱镜实现，如美国专利US6049426A、US6052228A、US6822793B2等专利，采用两个屋脊棱镜实现实现；中国专利CN01263562.6、CN103728697B等专利，采用两个晶体楔角片组合成偏振分光棱镜，作为光路导向部分。这些专利技术光路中采用多个光学元件，其结构复杂，装配调整难度非常高；过多的晶体材料的采用，成本也较昂贵；复杂的结构，稳定性也较差。
技术实现思路
本技术目的是提供一种结构简单，不需要特别的光路导向部分，偏振态转换部分可以只用单片法拉第片，成本较低的光环行器。为了实现上述目的，本专利技术的一种光环行器，其特征在于，包含光纤准直器，第一偏振分/合光器，偏振旋光器，第二偏振分/合光器及光路改变器；所述偏振旋光器设在两所述光偏振分/合光器之间。所述一种光环行器，其特征在于所述偏振分/合光器是双折射晶体、偏振分光片、偏振分光棱镜、屋拉斯顿棱镜、洛匈棱镜、尼科尔棱镜或诺马斯基棱镜。所述一种光环行器，其特征在于，所述第一偏振分/合光器光轴与第二偏振分/合光器光轴成的角度根据法拉第旋光片旋转角度设定。所述一种光环行器，其特征在于，光路改变器是平面反射镜、直角棱镜或平行四边形棱镜。所述一种光环行器，其特征在于，所述偏振旋光器是法拉第旋光片或法拉第旋光片与波片组。所述一种光环行器，其特征在于，所述偏振分光片是反射型光偏振片。上述一种光环行器，最简单的偏振分/合光器是一片偏振片，透过偏振片的线偏振光和反射的线偏振光偏振态垂直；出射的线偏振光偏振态垂直的两束光可以通过法拉第旋光片同时旋转相同角度，旋转后的两束光可以再第二偏振片进行合束。【附图说明】图1为本技术的三端口环行器第1实施例结构示意图；图2a和图2b为本技术的三端口环行器第1实施例光路示意图；图3为本技术的三端口环行器第2实施例结构光路示意图；图4为本技术的四端口环行器实施例结构光路示意图；【具体实施方式】为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。图1和图2为本技术的三端口环行器第1实施例，在本实施例中，光纤准直器111、112和113作为光输入/输出的三个端口；本实施例第一偏振分/合光器121和第二偏振分/合光器122为反射型偏振片，且两偏振分/合光器的 光轴夹角为45°；法拉第旋光片131作为偏振旋光器，且单次光偏振态旋转角度为45°，并置于第一偏振分/合光器121和第二偏振分/合光器122之间；平面反射镜141和142作为光路改变器分别改变偏振分/合光器分离出的两束光的传播方向。本技术第1实施例光路工作原理如图2a和图2b，在图2a中，准直器111出射的光11经过第二偏振分/合光器偏振片122，分成两束偏振态相互垂直的线偏振光12和13，线偏振光13的偏振态与第二偏振分/合光器偏振片122的光轴一致，线偏振光12的偏振态与第二偏振分/合光器偏振片122的光轴垂直；线偏振光13经反射镜142改变方向，与偏振光12一同通过法拉第旋光片131，偏振方向都旋转45°角；线偏振光13经过法拉第旋光片131后，成为线偏振光15；线偏振光15的偏振方向与第二偏振分/合光器122的光轴成45°角，但与第一偏振分/合光器偏振片121的光轴一致，因此线偏振光15可以透过偏振片121；同理，偏振光12偏振方向与第一偏振分/合光器偏振片121的光轴成45°角，线偏振光12经过法拉第旋光片131后，偏振方向旋转45°成为线偏振光14，偏振光14偏振方向与第一偏振分/合光器偏振片121的光轴成90°角，因此偏振光14经反射镜141改变方向射向偏振片121，在偏振片121表面全反射；偏振光14经偏振片121反射光与偏振光15经偏振片121透射光合成光束16，并通过准直器112输出。图2b中，准直器112出射的光21经过第一偏振分/合光器偏振片121，分成两束偏振态相互垂直的线偏振光22和23，线偏振光23的偏振态与第一偏振分/合光器偏振片121的光轴一致，线偏振光22的偏振态与第一偏振分/合光器偏振片121的光轴垂直；线偏振光22经反射镜141改变方向，与偏振光23一同通过法拉第旋光片131，偏振方向都旋转45°角；线偏振光23经过法拉第旋光片131后，成为线偏振光25；线偏振光25的偏振方向与第一偏振分/合光器121的光轴成45°角，与第二偏振分/合光器偏振片122的光轴成90°角，因此偏振光25经反射镜142改变方向射向偏振片122，在偏振片122表面全反射；同理，偏振光22偏振方向与第一偏振分/合光器偏振片121的光轴成90°角，线偏振光22经过法拉第旋光片131后，偏振方向旋转45°成为线偏振光24， 偏振光24偏振方向与第二偏振分/合光器偏振片122的光轴一致，因此偏振光24可以透过偏振片122，线偏振光24经偏振片122透射光与偏振光25经偏振片122反射光合成光束26，并通过准直器113输出。在本技术第1实施例中，准直器111输入的光经准直器112输出，准直器112输入的光经准直器113输出，实现光环行器功能。图3为本技术的三端口环行器第2实施例，在本实施例中基本结构与第1实施例相似，光纤准直器311、312和313作为光输入/输出的三个端口；本实施例第一偏振分/合光器为双折射晶体321，第二偏振分/合光器为反射型偏振片331；法拉第旋光片341作为偏振旋光器，且单次光偏振态旋转角度为45°；直角棱镜351作为光路改变器。在图3中，准直器311出射的光31经过第二偏振分/合光器偏振片331，分成两束偏振态相互垂直的线偏振光32和33，线偏振光33的偏振态与第二偏振分/合光器偏振片331的光轴一致，线偏振光32的偏振态与偏振片331的光轴垂直；线偏振光33经直角棱镜351改变方向，与偏振光32一同通过法拉第旋光片341，偏振方向都旋转45°角；线偏振光33经过法拉第旋光片3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光环行器，其特征在于，包含光纤准直器，第一偏振分/合光器，偏振旋光器，第二偏振分/合光器及光路改变器；所述偏振旋光器设在两所述偏振分/合光器之间。

【技术特征摘要】
1.一种光环行器，其特征在于，包含光纤准直器，第一偏振分/合光器，偏振旋光器，第二偏振分/合光器及光路改变器；所述偏振旋光器设在两所述偏振分/合光器之间。2.根据权利要求1所述一种光环行器，其特征在于所述偏振分/合光器是双折射晶体、偏振分光片、偏振分光棱镜、屋拉斯顿棱镜、洛匈棱镜、尼科尔棱镜或诺马斯基棱镜。3.根据权利要求1所述一种光环行器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钟铁，
申请(专利权)人：深圳纳莱特通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44