一种保偏光纤声光光开关制造技术

本发明专利技术公开了一种保偏光纤声光光开关，包括壳体，在壳体内输入端设有一个输入端准直器，输出端设有n个输出端准直器，在输入端准直器与n个输出端准直器之间设有一声光器件，所述输入端准直器与输入保偏光纤相连，各输出端准直器分别与一输出保偏光纤相连；入射光经输入端准直器进入声光介质后，与声光介质内的n个频率的超声横波发生反常声光互作用，形成n路衍射光，并分别经输出端准直器后进入输出保偏光纤中。本发明专利技术偏振消光比高，并且能将一束光信号同时分送到两个或多个光路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学器件，属于声光
，尤其涉及一种保偏光纤声光光开关。
技术介绍
近年来，以线偏振光为基础的光学相干检测获得了长足发展，大幅提高了相干探测的信噪比和测量精度，在光纤陀螺、光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统中获得了广泛应用。在这些应用中，经常需要使用高速、高消光比、长寿命无移动部件并能承受高功率激光的声光光开关，但目前的光纤声光光开关都是采用纵波制作的，不能对光偏振态进行优化处理，降低了相干探测的信噪比和测量精度。同时，保偏光纤在拉制过程中，由于光纤内部产生的结构缺陷会造成保偏性能的下降，即当线偏振光沿光纤的一个特征轴传输时，部分光信号会耦合进入另一个与之垂直的特征轴，最终造成光信号的偏振消光比恶化，因此需要在光路中采取检偏器等元件优化偏振消光比，这增加了光路的复杂性。在进行光信息处理的过程中，为了获得更多的测量信息，经常需要将一束光信号同时分送到两个或多个光路中，目前的光纤声光光开关(专利申请公布号CN 104297952)需要两个或多个声光器件来实现，结构复杂，成本较高，而且不能对恶化的偏振消光比进行优化。另外，目前的光纤声光光开关通光面都是针对使用波长镀制的单波长“V”形增透膜，限制了光纤声光光开关的使用范围。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于解决现有光纤声光光开关偏振消光比差、且无法将一束光信号同时分送到两个或多个光路问题，提供一种适用于宽光谱激光的保偏光纤声光光开关。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是这样的:一种保偏光纤声光光开关，包括壳体，在壳体内输入端设有一个输入端准直器，输出端设有η个输出端准直器，其中，1 ;在输入端准直器与η个输出端准直器之间设有一声光器件，所述声光器件包括声光介质、压电换能器、匹配网络和高频插座，其特征在于:所述输入端准直器与输入保偏光纤相连，各输出端准直器分别与一输出保偏光纤相连；所述声光介质为氧化碲晶体，所述压电换能器的换能材料为能产生剪切波的X切铌酸锂，其中，声光介质轴与压电换能器的通声面方向之间的夹角为Θ; 通过高频插座输入的η个高频信号，经匹配网络后输入压电换能器，压电换能器将η个高频信号转化为η个剪切波，所述剪切波经焊接层输入到声光介质后形成η个频率的超声横波；入射光经输入端准直器进入声光介质后，与声光介质内的η个频率的超声横波发生反常声光互作用，形成η路衍射光，η路衍射光均为线偏振光，并分别经输出端准直器后进入输出保偏光纤中。进一步地，所述声光介质的两个通光面均镀制有层数为至少4层介质膜。进一步地，所述介质膜为能减少光反射的宽光谱增透膜，该宽光谱增透膜在波长1 μ m到1.6 μ m范围内的反射率小于2%。 进一步地，所述声光介质的通光面镀制的介质膜层数为8层，其中，所述介质膜包括氧化锆膜和氧化硅膜，且氧化锆膜和氧化硅膜交替分布。进一步地，压电换能器的通声面方向与声光介质轴的夹角Θ为6±1°。进一步地，η个高频信号之间频率相差不小于20MHz。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点: 1、偏振消光比得到优化；根据反常声光互作用理论，保偏光纤声光光开关输出的都是线偏振光。线偏振信号光在经过保偏光纤长距离传输后偏振消光比会恶化，但无论偏振消光比有多恶化，经过保偏光纤声光光开关后都能得到线偏振光，即偏振消光比得到优化，而且不需要额外的检偏器，简化了光路设计。2、只用了一个声光器件实现了一路输入η路输出，便于光信号的分析处理。3、输出的η路衍射光的光强是受控的(最小可以为0)，可以一路输出，可以两路同时输出，也可以η路同时输出，还可以通过电功率来快速调整衍射光的强度，为合理分配输出端各路的光强创造了条件。4、声光介质的两个通光面都镀制了不少于4层的减少光反射的宽光谱增透膜，该宽光谱增透膜在波长1 μ m到1.6 μ m范围内的反射率小于2%，使保偏光纤声光光开关可以适用于较宽的光谱范围，提高了产品通用性。【附图说明】图1-本专利技术1X2光纤声光光开关结构不意图。图2-本专利技术1X3光纤声光光开关结构不意图。图3-本专利技术光纤声光光开关声光介质通光面宽光谱增透膜结构示意图。图中:1一壳体，2—输入端准直器，3—输出端准直器，31—第一输出端准直器，32—第二输出端准直器，33—第三输出端准直器，4一声光器件，41 一声光介质，42—压电换能器，43—匹配网络，44一高频插座，5—输入保偏光纤，6—输出保偏光纤，7—入射光，8—衍射光，81—第一衍射光，82—第二衍射光，83—第二衍射光，X一通声面方向， —轴。【具体实施方式】下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。实施例:一种保偏光纤声光光开关，包括壳体1，在壳体1内输入端设有一个输入端准直器2，输出端设有η个输出端准直器3，其中，η多1。在输入端准直器2与η个输出端准直器3之间设有一声光器件4，所述声光器件4包括声光介质41、压电换能器42、匹配网络43和高频插座44。所述输入端准直器2与输入保偏光纤5相连，各输出端准直器3分别与一输出保偏光纤6相连，以保证输出信号的偏振消光比。所述声光介质41为氧化碲晶体，所述压电换能器42的换能材料为能产生剪切波的X切铌酸锂，其中，声光介质41轴(的轴向)与压电换能器42的通声面方向X (即垂直于通声面的方向)之间的夹角为Θ，该夹角Θ大小为6±1°。夹角Θ与声光器件4工作的带宽有关；夹角Θ越大，声光器件4工作的中心频率和带宽也越大，即入射光7与超声横波发生声光互作用的频率范围越宽，可以制作更多的输出端接口，但这时超声横波的工作频率较高、衰减较大(超声横波的衰减与工作频率的平方成正比)，衍射光8的强度较低，光纤声光光开关的插损较高；反之，夹角Θ越小，声光器件4工作的中心频率和带宽也越小，即入射光7与超声横波发生声光互作用的频率范围越窄，只能制作较少的输出端接口，但这时超声横波的工作频率较低、衰减较小，衍射光8的强度较高，光纤声光光开关的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保偏光纤声光光开关，包括壳体，在壳体内输入端设有一个输入端准直器，输出端设有n个输出端准直器，其中，n≥1；在输入端准直器与n个输出端准直器之间设有一声光器件，所述声光器件包括声光介质、压电换能器、匹配网络和高频插座，其特征在于：所述输入端准直器与输入保偏光纤相连，各输出端准直器分别与一输出保偏光纤相连；所述声光介质为氧化碲晶体，所述压电换能器的换能材料为能产生剪切波的X切铌酸锂，其中，声光介质[110]轴与压电换能器的通声面方向之间的夹角为θ；通过高频插座输入的n个高频信号，经匹配网络后输入压电换能器，压电换能器将n个高频信号转化为n个剪切波，所述剪切波经焊接层输入到声光介质后形成n个频率的超声横波；入射光经输入端准直器进入声光介质后，与声光介质内的n个频率的超声横波发生反常声光互作用，形成n路衍射光，n路衍射光均为线偏振光，并分别经输出端准直器后进入输出保偏光纤中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任彦宇，张泽红，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十六研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;85