一种高隔离度光隔离器制造技术

本发明专利技术公开了一种高隔离度光隔离器，沿正向光入射光轴上依次包含下列元件：输入端光纤准直器、第一分束/合束器、偏振态转换器、第二分束/合束器、输出端光纤准直器，第一分束/合束器和偏振态转换器之间设有偏振分束器a和偏振分束器b。其中，偏振态转换器是由一组法拉第旋转器及λ/2波片组成，能够使正向传输的线偏振光偏振方向顺时针旋转π/2，反向传输的线偏振光偏振方向不变。与常规隔离器相比，该光隔离内包含偏振分束功能模块，能够明显提高隔离器的反向隔离度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高功率激光器件领域，特别涉及一种高隔离度光隔离器。
技术介绍
光隔离器是一种只允许光沿一个方向传输，而对返回的光起到隔离作用的光无源器件。其工作原理是基于法拉第旋转的非互易性，其作用是对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离，提高光波传输效率。在光通信系统中光隔离器用来消除后向传输光所产生的附加噪声，在高功率激光系统中，光隔离器能有效消除系统间的自耦合和自激励效应，有效提高激光器的功率输出、模式、频率的稳定性，是高质量光学系统和光通信系统中非常重要的无源器件之一。隔离器的特性是正向插入损耗低，反向隔离度高，回波损耗高。其中，反向隔离度是隔离器最重要的指标之一，它表征隔离器对反向传输光的衰减能力。现有的光隔离器虽然能有效隔离沿原路返回的反射光，但如果使用双包层光纤时，由于双包层光纤的接收角度较大，经过双折射晶体出射的反射光很容易再被耦合到光纤中，使得仍有反射光返回激光器而影响其正常工作，因此开发一种高隔离度光隔离器是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过光隔离器中的偏振分束功能模块，使得隔离器的反向隔离度有显著的提高。为实现上述目的，本专利技术提供一种高隔离度光隔离器，在该光隔离器的纵向轴线上，依次排列的下列元件：一对光纤准直器，其一尾纤为光束输入端，另一尾纤为光束输出端；第一分束/合束器，由双折射晶体做成，将一束光分束为两束线偏振光或将两束线偏振光合束成一束光；偏振分束器，由偏振分束器a和偏振分束器b组成；偏振态转换器，由一组法拉第旋转器和一λ/2波片组成，将两束线偏光的偏振方向分别进行旋转；第二分束/合束器，由双折射晶体做成，将一束光分束为两束线偏振光或将两束线偏振光合束成一束光；其特征在于：第一分束/合束器和偏振态转换器之间设有偏振分束器a和偏振分束器b，能使隔离器的反向隔离度明显提高。所述的偏振分束器a和偏振分束器b分别由2个三角形分光晶体组成，偏振分束器a和偏振分束器b的沿轴位置相同，垂轴方向错开一定距离，且相互沿入射光方向旋转90°放置；所述的第一分束/合束器和第二分束/合束器的晶体光轴方向平行；所述的偏振态转换器，能够使正向传输的线偏振光偏振方向顺时针旋转π/2，反向传输的线偏振光偏振方向不变。由于本专利技术提出了高隔离度光隔离器，相比传统的隔离器，在结构上增加了偏振分束功能模块，实现明显提高隔离器反向隔离度的功能。附图说明图1为本专利技术光隔离器的结构示意图；图2为本专利技术光隔离器正向传输光路示意图；图3为本专利技术光隔离器反向传输光路示意图；图4为本专利技术输出型光隔离器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施方式对本专利技术做进一步的说明。如图1所示，本专利技术光隔离器包括输入光纤准直器1、第一分束/合束器2、偏振分束器a3、偏振分束器b4、法拉第旋转器5、λ/2波片6、第二分束/合束器7、输出光纤准直器8。图2为本专利技术光隔离器正向传输光路及光偏振态变化示意图，输入光纤准直器1出射的光经过第一分束/合束器2后被分成两束偏振态相互垂直的线偏振光，其中发生双折射的e光通过偏振分束器a3，寻常光线即o光则通过偏振分束器b4，通过偏振分束器的两束光偏振状态没有发生改变。随后通过由法拉第旋转器5和λ/2波片6组成的偏振态转换器后，光偏振方向分别沿顺时针旋转π/2，两束光在经过第二分束/合束器7后被合束成一束光后，经输出光纤准直器8耦合输出。反向传输光经过输出光纤准直器8进入第二分束/合束器7（图3），被分成一束水平偏振与一束垂直偏振的线偏振光，由于λ/2波片6的互异性，这两束光通过λ/2波片5后偏振方向朝逆时针旋转45°，然后经过非互易性的法拉第旋转器5后偏振方向又顺时针旋转45°，因此这两束光的偏振方向相较最初并未发生变化，此时寻常光即o光通过偏振分束器a3时，在2个三角形分光晶体交界面被反射出去，发生双折射的e光通过偏振分束器b4后同样也被其反射出去，两束反射光被经过特殊发黑处理的外壳所吸收，因此几乎没有光线进入第一分束/合束器2，从而使反向光被隔离的效果更加显著。本专利技术所述的光隔离器为在线型，它也可以是输出型、自由空间型等任意形式。图4示意的是输出型结构，其中输出光纤准直器8被替换为扩束镜组9，自由空间型结构两端则没有光纤准直器。以上仅仅是对本专利技术实施例的说明，而不是对保护范围的限定，任何非实质性的改动，如改变偏振分束器及偏振态转换器的组合等，都应该落在本专利技术专利的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高隔离度光隔离器，在该光隔离器的纵向轴线上，依次排列的下列元件：一对光纤准直器，其一尾纤为光束输入端，另一尾纤为光束输出端；第一分束/合束器，由双折射晶体做成，将一束光分束为两束线偏振光或将两束线偏振光合束成一束光；偏振分束器，由偏振分束器a和偏振分束器b组成；偏振态转换器，由一组法拉第旋转器和一λ/2波片组成，将两束线偏光的偏振方向分别进行旋转；第二分束/合束器，由双折射晶体做成，将一束光分束为两束线偏振光或将两束线偏振光合束成一束光；其特征在于：第一分束/合束器和偏振态转换器之间设有偏振分束器a和偏振分束器b，能使隔离器的反向隔离度明显提高。

【技术特征摘要】
1.一种高隔离度光隔离器，在该光隔离器的纵向轴线上，依次排列的下列元件：一对光纤准直器，其一尾纤为光束输入端，另一尾纤为光束输出端；第一分束/合束器，由双折射晶体做成，将一束光分束为两束线偏振光或将两束线偏振光合束成一束光；偏振分束器，由偏振分束器a和偏振分束器b组成；偏振态转换器，由一组法拉第旋转器和一λ/2波片组成，将两束线偏光的偏振方向分别进行旋转；第二分束/合束器，由双折射晶体做成，将一束光分束为两束线偏振光或将两束线偏振光合束成一束光；其特征在于：第一分束/合束器和偏振态转换器之间设有偏振分束器a和偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：林立良，陈江旭，吴季，王昌运，陈伟，
申请(专利权)人：福建福晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35