法拉第旋转镜制造技术

一种用于光通信的方法、系统和装置。所述装置的一种包括双折射晶体，其被配置为将在第一端口输入的入射光束分离为具有正交偏振方向的分量光束，并在各个路径上将分量光束引导到所述双折射晶体上的出口位置；以及位于所述双折射晶体和光束转折光学组件之间的法拉第旋转器，其中所述法拉第旋转器被定位使得沿第一路径从第一出口位置射出所述双折射晶体的光束在入射到所述光束转折光学组件之前穿过所述法拉第旋转器，沿第二路径从第二出口位置射出所述双折射晶体的光束直通到所述光束转折光学组件而不入射到所述法拉第旋转器。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
技术介绍
本说明书涉及光通信。传统法拉第旋转器是在磁场存在时旋转光信号的偏振的光学设备。法拉第旋转器通常被用在许多不同光通信应用中，包括纤维光学迈克尔逊(Michelson)干涉计、激光放大器、传感器，以及用于补偿光纤中引起的双折射。
技术实现思路
总体上，在此说明书描述的主题的创新性方面可被实施在装置中，所述装置包括双折射晶体(birefringent crystal)，其被配置为将在第一端口输入的入射光束分离为具有正交偏振方向的分量光束、并在各个路径上将分量光束引导到所述双折射晶体上的出口位置；以及位于所述双折射晶体和光束转折光学组件之间的法拉第旋转器，其中所述法拉第旋转器被定位使得沿第一路径从第一出口位置射出所述双折射晶体的光束在入射到所述光束转折光学组件之前穿过所述法拉第旋转器，并且沿第二路径从第二出口位置射出所述双折射晶体的光束直通到所述光束转折光学组件而不入射到所述法拉第旋转器。前述和其他实施方式的每一个都可选择性地单独或以组合的方式包括下列特征的一个或多个。所述装置进一步包括光学耦合在所述双折射晶体和光纤之间的准直仪，其中光束通过该光纤进入和射出所述装置。所述光束转折光学组件将沿第一路径入射的光束转折到第二路径的反向，并且其中所述转折光学组件将沿第二路径入射的光束转折到第一路径的反向。所述法拉第旋转器将入射光束大致旋转90度。所述双折射晶体提供法拉第旋转角度过滤以抑制法拉第旋转器中的误差。总体上，在此说明书描述的主题的创新性方面可被实施在装置中，所述装置包括偏振光束分离器，其被配置为将在第一端口输入的入射光束分离为具有正交偏振方向的分量光束、并将分量光束分别引导到所述偏振光束分离器的第二和第三端口 ；位于所述偏振光束分离器和第一转折镜之间的法拉第旋转器，从而射出所述偏振光束分离器的第二端口的光束被引导穿过所述法拉第旋转器到所述第一转折镜，并且其中所述第一转折镜将来自所述法拉第旋转器的入射光束引导到第二转折镜；以及位于所述偏振光束分离器和所述第一转折镜之间的第二转折镜，从而射出所述偏振光束分离器的第三端口的光束被所述第二转折镜转折到所述第一转折镜，并且其中第一转折镜将来自所述第二转折镜的入射光束引导到所述法拉第旋转器。前述和其他实施方式的每一个都可选择性地单独或以组合的方式包括下列特征的一个或多个。所述装置进一步包括光学耦合在所述偏振光束分离器和光纤之间的准直仪，其中光束通过该光纤进入和射出所述装置。所述第一和第二转折镜将来自所述偏振光束分离器的第二端口沿第一路径入射的光束转折到第二路径的反向，并且其中所述第一和第二转折镜将来自所述偏振光束分离器的第三端口沿第二路径入射的光束转折到第一路径的反向。所述法拉第旋转器将入射光束大致旋转90度。所述偏振光束分离器提供法拉第旋转角度过滤以抑制法拉第旋转器中的误差。总体上，在此说明书描述的主题的创新性方面可被实施在方法中，该方法包括下列步骤:接收光束，所述光束的各个分量具有随机偏振方向；将所述光束分离为第一光束和第二光束，所述第一光束沿第一路径且所述第二光束沿第二路径，其中所述第一光束和所述第二光束具有正交偏振方向；旋转所述第一光束的偏振方向并且随后将所述第一光束反射回到沿第二路径；将第二光束反射回到沿第一路径并且随后旋转所述第二光束的偏振方向；组合所述第一光束和第二光束从而所述第一光束和第二光束具有正交偏振方向，提供对在所述第一和第二光束的偏振方向旋转中的误差抑制；并且输出组合的光束。前述和其他实施方式的每一个都可选择性地单独或以组合的方式包括下列特征的一个或多个。该方法进一步包括:在将光束分离为第一光束和第二光束之前，校准所接收的光束。所述光束分离通过将所述光束穿过双折射晶体进行。所述光束分离通过将所述光束穿过偏振光束分离器进行。偏振方向的旋转通过将第一光束穿过法拉第旋转器进行。说明书描述的特定实施方式可以实施从而实现下列优点的一个或多个。提供了对温度不敏感的法拉第旋转镜结构，并且其提供平坦波长响应。本说明书的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和下列说明进行阐述。本主题的其他特征、方面和优点根据说明书、附图和权利要求会变得明显。【附图说明】图1是示例性法拉第旋转镜的方框图。图2是另一个示例性法拉第旋转镜的方框图。不同附图的类似附图标记指示类似元件。【具体实施方式】法拉第旋转器用于提供入射光束的偏振方向的特定旋转。在许多光通信应用中，需要非常精确的法拉第旋转角度。例如，在纤维光学干涉计中，法拉第旋转镜被用于消除由光纤中随机偏振方向变化引起的干扰信号波动。传统法拉第旋转器提供的准确旋转可能随温度和波长变化而改变。本说明书描述了不同的法拉第旋转镜装置，其提供对法拉第旋转器中误差的抑制，从而提供与温度和波长无关的足够稳定的偏振输出。图1是示例性法拉第旋转镜100的方框图。法拉第旋转镜100被耦合到光纤102。例如承载用于光通信的一个或多个波长的光束通过光纤102进出法拉第旋转镜100。特别地，光纤102光学耦合到法拉第旋转镜100的准直仪104的第一端。准直仪104对齐入射光束。准直仪104的第二端光学耦合到双折射晶体106。双折射晶体106光学耦合到棱镜HO。法拉第旋转镜100还包括定位于双折射晶体106和棱镜110之间的法拉第旋转器108。法拉第旋转器108被定位在双折射晶体106和棱镜110之间，使得从双折射晶体106射出的光路中只有一条在进入棱镜110之前入射到法拉第旋转器108。法拉第旋转器108还定位于磁场生成元件112之内。磁场生成元件112可以包括例如环绕在圆形铁芯上的线圈。电流可被施加到线圈上以产生磁场。可替代地，磁场生成元件112可以是环形永磁体。一些其他实现形式中，任意适当的磁场生成结构都可以使用。从磁场生成元件112施加的磁场使得穿过法拉第旋转器108的光束的偏振被旋转特定量。特别地，法拉第旋转器108可以将入射光束的偏振基本旋转90度。工作中，光束10从光纤102输入到法拉第旋转镜100的准直仪104。准直仪104被配置为对齐入射光到同一方向，例如形成基本平行的光。入射光束10可以具有随机偏振方向。光束是具有在垂直于传播方向的方向上振荡的不同电场和磁场的电磁波所形成的。光束中的特定光波的偏振方向对应于平行于该光波的电场的方向。入射光束由具有不同偏振方向的许多光波组成。随机偏振的光可以用关于沿正交轴的分量幅度来描述。特别地，可以用Jones向量形式来描述沿正交轴的电场的各个幅度分量以及描述沿正交轴的相位滞后的相位分量。射出准直仪104的第二端的光束12进入双折射晶体106的第一侧。双折射晶体106将具有随机偏振方向的入射光束分离成两个具有相互正交偏振方向的分离光束，统称为“普通(ordinary) ”光束14和“非常(extraordinary) ”光束16。除了通过偏振方向分离光束，两个分离光束还因为双折射晶体106的性质而发散。普通光束14具有第一偏振方向并且沿着穿过双折射晶体106的第一路径1A。普通光束14在双折射晶体106的第二端的第一出口位置射出双折射晶体106。普通光束14随后入射到法拉第旋转器108。普通光束14的偏振方向被旋转，从而在射出法拉第旋转器108时偏振方向被大致旋转90度以形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：双折射晶体，其被配置为将在第一端口输入的入射光束分离为具有正交偏振方向的分量光束，并在各个路径上将分量光束引导到该双折射晶体上的出口位置；以及法拉第旋转器，位于所述双折射晶体和光束转折光学组件之间，其中所述法拉第旋转器被定位使得沿第一路径从第一出口位置射出所述双折射晶体的光束在入射到所述光束转折光学组件之前穿过所述法拉第旋转器，并且沿第二路径从第二出口位置射出所述双折射晶体的光束直通到所述光束转折光学组件而不入射到所述法拉第旋转器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：毛宏伟，陈达新，李林虎，乔金远，赫檀宾，赵泽雄，周凤庆，
申请(专利权)人：奥普林克通信公司，
类型：发明
国别省市：美国;US