一种与波长和温度无关的法拉第旋转镜制造技术

本发明专利技术提供一种消除法拉第旋转器旋转角与波长和温度相关的法拉第旋转镜。它是将被法拉第旋转器作用后的旋转角偏离90度的沿旋转角度色散方向的偏振光分量除去，使各波长剩余的光都处于相同的单一方向的线偏振态，从而消除由法拉第旋转器的波长温度相关而引起的法拉第旋转镜的光的旋转角度变化，使法拉第旋转镜的输出光的偏振态与波长温度无关。本发明专利技术的优点是能够消除任何种类旋光晶体导致的法拉第旋转器旋转角度色散及温度相关的影响，它适用于任何使用法拉第旋光晶体的场合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种消除法拉第旋转器旋转角与波长和温度相关的法拉第旋转镜。它是将被法拉第旋转器作用后的旋转角偏离90度的沿旋转角度色散方向的偏振光分量除去，使各波长剩余的光都处于相同的单一方向的线偏振态，从而消除由法拉第旋转器的波长温度相关而引起的法拉第旋转镜的光的旋转角度变化，使法拉第旋转镜的输出光的偏振态与波长温度无关。本专利技术的优点是能够消除任何种类旋光晶体导致的法拉第旋转器旋转角度色散及温度相关的影响，它适用于任何使用法拉第旋光晶体的场合。【专利说明】一种与波长和温度无关的法拉第旋转镜
本专利技术属于光纤传感和光纤通讯领域，更具体地涉及一种消除法拉第旋转镜旋转角与波长和温度相关的法拉第旋转镜。
技术介绍
光信号解调为了达到高分辨力，一般都使用干涉式解调方法，光纤干涉仪的研制是一项关键技术。保偏光纤价格高昂，且保偏耦合器在有些关键技术上还不是很完善，限制了其应用。普通单模光纤由于双折射效应，干涉仪两臂的偏振态会随机变化，导致输出干涉信号的可见度随之变化，此即为偏振诱导信号衰落效应。 光信号进行干涉式解调时，干涉条纹可见度的波动将直接影响解调结果的稳定性，因此，光纤干涉仪的偏振控制已成为影响光信号解调器件的一个关键问题。国内外已提出多种消除偏振诱导信号衰落的方法，其中利用法拉第旋转镜进行双折射补偿的方法可得到良好的消偏效果。然而由于法拉第旋转晶体材料固有的旋转角度色散和温度相关特性，使得上述补偿方法无法对宽带波长和大温度范围同时有效。专利号为CN102906629A和CN103885195A的专利技术专利利用透镜、双折射元件等成功地克服了法拉第旋转晶体的波长温度特性带来的不良影响。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，将法拉第旋转器作用后的旋转角偏离90度的沿旋转角度色散方向的偏振光分量消除，使剩下的各波长的光都具有相同的线偏振态，从而消除由法拉第旋转器旋转角度与波长、温度相关引起的法拉第旋转镜对光的旋转角度随波长变化以及温度引起的旋转角度随温度变化的影响，使法拉第旋转镜与波长无关、与温度无关。 本专利技术的技术方案是:光束交汇器将偏振分光器出射的两束光在反射镜处光路交换，光束各自沿对方光路反向传输，偏振分光器将法拉第旋光晶体两次同向旋转后的偏振光重新合并到入射主光路，同时使其中旋转角偏离90度的沿旋转角度色散方向的偏振光分量偏离主传输光路，从而消除法拉第旋转器与波长温度相关的旋转角度的影响，使法拉第旋转镜与波长和温度无关。 本专利技术较好的技术方案是:光路经过光输入稱合兀件、偏振分光器、双折射晶体偏振光束交汇器、法拉第旋转器、反射镜、法拉第旋转器、双折射晶体偏振光束交汇器、偏振分光器至光输入稱合兀件。被偏振分光器分出的两光束经过双折射晶体偏振光束交汇器后两束光沿对方的路经反向传输，两次经过法拉第旋转器后两束光的电场振动面旋转接近90度，反向进入偏振分光器后两束光被在空间重新合并，而两束光旋转角偏离90度的沿旋转角度色散方向的偏振分量光则被在空间拉大传输角度和距离，无法沿主光路传输，消除了旋转角偏离90度的沿旋转角度色散方向的偏振光分量对主光路光偏振态的影响，实现了各种波长都具有相同的偏振态输出。 本专利技术更好的技术方案是:上述技术方案中所述的偏振分光器是偏振分光光学干涉薄膜元件、或是双折射晶体元件、或是双折射晶体复合元件的同时，双折射晶体偏振光束交汇器也是双折射晶体元件、或双折射晶体复合元件；或者，上述技术方案中所述的偏振分光器和双折射晶体偏振光束交汇器二者的复合元件是复合双折射晶体元件。做为偏振分光器的偏振分光光学干涉薄膜元件或双折射晶体元件或双折射晶体复合元件包括但不限于沃拉斯顿(Wollaston)棱镜偏振器，偏振光束偏移器(PBDPolarizat1n Beam Displacer),洛匈(Rochon)棱镜，尼科尔(Nicol)棱镜，双折射模角片(BirefringentCrystal Wedge),塞拿蒙棱镜(Senarmont Prism)或诺马斯基棱镜(Nomarski Prism);做为双折射晶体偏振光束交汇器的双折射晶体元件或双折射晶体复合元件包括但不限于沃拉斯顿(Wollaston)棱镜偏振器,偏振光束偏移器(PBD Polarizat1nBeam Displacer),洛匈(Rochon)棱镜，尼科尔(Nicol)棱镜，双折射楔角片(BirefringentCrystal Wedge),塞拿蒙棱镜(Senarmont Prism)或诺马斯基棱镜(Nomarski Prism);做为偏振分光器和双折射晶体偏振光束交汇器二者的复合元件的复合双折射晶体元件包括但不限于诺马斯基棱镜(Nomarski Prism)。 由于双折射晶体偏振光束交汇器的双折射晶体元件或双折射晶体复合元件仅对不同的偏振态产生不同的偏折作用，因此这种对不同偏振态的偏折作用与不同偏振态光束在空间的能量分布无关。 诺马斯基棱镜是由两块双折射晶体楔角组成的复合晶体，多应用于微分干涉相衬显微镜。诺马斯基棱镜对两束偏振光的交汇作用仅依赖于所偏折光的偏振方向，与两束偏振光的高斯光束能量空间分布无关，即便是这两束光的能量空间有重合，它依旧可获得很高的偏振消光比，诺马斯基棱镜的偏振消光比仅取决于双折射晶体本身的消光比，诺马斯基棱镜构成的法拉第旋转镜的消光比不受寻常光和非寻常光高斯光束能量空间分布限制。而透镜或菲涅耳双棱镜做为光束交汇器构成的法拉第旋转镜消光比则依赖于光能量的空间分布，透镜或菲涅耳双棱镜的光束交汇器则要求已分开的两束正交偏振光相距足够的空间位移量，比如需要超过高斯分布的模场直径两倍以上，才能获得较高的消光比。法拉第旋转镜的消光比受制于两束正交偏振光的空间位移量大小，使用较大尺寸的双折射材料才能获得较大的正交偏振光的位移量。 为实现上述方法，本专利技术采用下述法拉第旋转镜实现。 本专利技术一种与波长和温度无关的法拉第旋转镜:光从光输入稱合兀件入射，依次经过偏振分光器、双折射晶体偏振光束交汇器、法拉第旋转器、反射镜、法拉第旋转器、双折射晶体偏振光束交汇器、偏振分光器、由光输入I禹合兀件原路反向输出。 本专利技术另一种与波长和温度无关的法拉第旋转镜:光从光输入耦合元件入射，依次经过偏振分光器和双折射晶体偏振光束交汇器的复合元件、法拉第旋转器、反射镜、法拉第旋转器、偏振分光器和双折射晶体偏振光束交汇器的复合兀件、由光输入稱合兀件原路反向输出。 本专利技术中提到的法拉第旋转器:是利用磁光效应将光的偏振方向旋转的光学器件。法拉第旋转器通常包含非互易性磁光晶体和为晶体提供饱和磁场的永久磁体。 本专利技术能够完全消除法拉第非互易旋光晶体的旋转角度色散以及旋转角度与温度相关对法拉第旋转镜旋转角的影响。本专利技术的第一个优点是能够消除任何种类法拉第旋光晶体的旋转器旋转角度色散及温度相关的影响，第二个优点是可以适用于任何使用法拉第旋光晶体的场合，第三个优点是消除法拉第旋转器旋转角度色散及温度相关的能力只取决于偏振分光器本身，与其它兀件无关。 【专利附图】【附图说明】 图1为法拉第晶体的角度色散曲线图 图2为法拉第晶体的角度温度相关曲线图 图3为诺马斯基棱镜的结构示意图 图4为寻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与波长和温度无关的法拉第旋转镜：光从光输入耦合元件入射，依次经过偏振分光器、双折射晶体偏振光束交汇器、法拉第旋转器、反射镜、法拉第旋转器、双折射晶体偏振光束交汇器、偏振分光器，由光输入耦合元件原路反向输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思思，
申请(专利权)人：匠研光学科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31