本发明专利技术公开一种法拉第旋转镜，包含光纤头，偏振分光器，透镜，法拉第旋光器及反射器。偏振分光器设在光纤头出射端，在光准直前，把光分为偏振方向垂直的两束光。法拉第旋光器置于所述偏振分光器后的光路中，透镜把两束发散、偏振方向垂直的光准直并交汇，两束光交点在反射器上，反射器使两束光沿对方的轨迹返回。两束光经过法拉第旋光器使光束偏振方向共旋转90度。本发明专利技术使用偏振分合束器，分开的或合束的两束光偏振方向始终垂直，因此偏振消光比不受波长和温度影响，正真实现波长和温度无关的光旋转反射镜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤传感和光纤通信领域，具体涉及光纤传感用的法拉第旋转镜，尤其涉及工作温度无关，工作波长宽的法拉第旋转镜。
技术介绍
光纤传感技术在探测深海和地层深处的石油、页岩油气、干冰等领域应用的越来越广，特别是利用迈克尔孙干涉仪原理制造的光纤传感器件应用最为广泛。法拉第旋转镜是应用在迈克尔孙干涉仪两个干涉臂上的关键器件，要使干涉得到高分辨率，需要使得从干涉臂上反射回来的光的偏振方向旋转90°，这样从干涉臂反射回的光的偏振态与入射光的偏振态垂直，不会产生干涉，对信号源不会产生干扰。市场上通常法拉第旋转镜结构如图1所示，包含由光纤头101和透镜102组成的准直器11，法拉第12，反射镜13；准直器11出射光经过法拉第12，偏振态被旋转45°，再到反射镜103，并被原路反射回，返回的光再次透过法拉第12，由于法拉第的光非互易性，光的偏振态再次被旋转45°，故光返回到准直器11时，偏振态已被旋转90°。普通的法拉第旋转镜，由于法拉第旋光器本身的色散和温度特性，普通的法拉第旋转镜工作温度范围和工作波长范围宽，不能适用于野外作业。为了改善法拉第旋转镜的温度特性，中国专利CN20141046502、CN201310646181等公布的改善型方案，如图2所示，采用分光棱镜202，先把准直器201入射分成偏振相互垂直的两束光，两束光经屋脊棱镜204折射成平行光，第一次经法拉第203旋转45度，进入屋脊棱镜205，折射成交汇光，在反射镜206交叉反射，并分别沿对方轨迹返回，第二次经过经法拉第203时，被再次旋转45°，两次共旋转90°，由分光棱镜202合成一束光，进入准直器201输出，使输出光的偏振方向与输入光的偏振方向垂直。虽然此类法拉第旋转镜的消光的温度特性得到改善，但此类法拉第旋转镜需要多个棱镜，结构复杂；且分光器把两束光完全分开，需要长而大的分光器，所以尺寸偏大；准直后的光斑较大，也需要大尺寸的法拉第，成本较高。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种温度无关、操作波长无关、结构简单、成本较低的法拉第旋转镜。为了实现上述目的，本专利技术提供法拉第旋转镜，包含光纤头，偏振分光器，透镜，法拉第旋光器及反射器，其特征在于，所述偏振分光器设在所述光纤头出射端，所述法拉第旋光器置于所述偏振分光器后的光路中。所述法拉第旋转镜，其特征在于，所述光纤头出射光未经所述透镜准直前，就被偏振分光器分成两束偏振方向垂直的光。所述法拉第旋转镜，其特征在于，所述偏振分合部件是双折射晶体、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。所述法拉第旋转镜，其特征在于，所述偏振分光器分成两束光的返回到偏振分光器，其偏振方向经所述法拉第旋光器旋转90度。所述一种法拉第旋转反射，其特征在于，所述反射器是平面反射镜或高反射膜；所述高反膜是镀在所述透镜的一个面上或所述法拉第的一个面上。所述一种法拉第旋转反射，光从所述光纤头输入依次经过所述偏振分光器，透镜，法拉第旋光器、反射器；再由反射器反回经过所述法拉第器、透镜、偏振分光器、由所述光纤头输出。所述法拉第旋转镜，其特征在于，光从所述光纤头输入依次经过所述偏振分光器，法拉第旋光器、透镜，反射镜；再由反射镜反回经过所述透镜、法拉第旋转器、偏振分光器、由所述光纤头输出。上述法拉第旋转镜至少具有下优点：(1)上述光纤头出射光斑非常小，偏振分光器的通光面积要求也非常小，且本专利技术不需要偏振分光器把分离的两束偏振方向垂直的光完全分开，偏振分光器厚也不需要太厚，理论上偏振分光器可以较小、薄；光纤出射光斑非常小，同样法拉第的通光面积要求也非常小；大大节省材料成本。(2)由于光学元件较小，装配成品体积较小。(3)元器件少，结构简单，稳定性高。【附图说明】图1为常规法拉第旋转镜示意图；图2为改善型法拉第旋转镜结构示意图；图3为本专利技术的法拉第旋转镜第1实施例结构示意图；图4为本专利技术的法拉第旋转镜第2实施例结构示意图；图5为本专利技术的法拉第旋转镜第3实施例结构示意图；【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专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。图3为本专利技术的光旋转反射镜第1实施例，在本实施例中，单光纤头31和透镜33间设有偏振分光器32，本实施例偏振分光器32为双折射晶体，偏振分光器32可以是很小，很薄；偏振分光器32后设置透镜33，透镜33把发散光聚焦成准直光输出；法拉第旋转34器置于透镜33后，透镜33出射光透过法拉第旋转34器，交点落在其另一面上，此平面镀有反射膜，本实施例反射器35为镀在法拉第旋转器34一个面上的高反射膜。在图3第1实施例中，光信号从单光纤头31出射，单光纤头31出射为一束发散的光L301，偏振分光器32接受光L301，并把光L301分成偏振相互垂直的光L302和L303，光L302和L303依然是发散光。两束发散光L302和L303经过透镜33，透镜33把两束发散光L302和L303会聚成两束交汇的准直光L304和L305。准直光L304和L305入射到法拉第旋转34器，准直光L304和L305透过法拉第旋转器34后偏振方向被旋转45°成为光L306和L307，光L306和L307交于法拉第旋转器34的另一面高反膜上，高反膜作为反射器35，反射器35把光L306反射，按L307的路径在法拉第旋转器34内返回；出射光L309的偏振方向被再次旋转45°，这样光L309与L304相比，偏振方向共旋转90°，与光束L305偏振方向平行。同理，反射器35把光L307反射，按L306的路径在法拉第旋转器34内返回，出射光L308的偏振方向被再次旋转45°，这样光L308与L305相比，偏振方向共旋转90°，与光束L304偏振方向平行。返回的准直光L308和L309透过透镜33变成为两束会聚的光L310和L311，会聚的光L310的偏振方向与光L302的偏振方向平行，会聚的光L311的偏振方向与光L303的偏振方向平行，故会聚的光L310和L311被偏振分光器32合成一束光L312，被光纤31输出。光束L301的偏振方向与光L312的偏振方向垂直。图4为本专利技术的光旋转反射镜第2实施例，在本实施例中，单光纤头41和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种法拉第旋转镜，其特征在于，包含光纤头，偏振分光器，透镜，法拉第旋光器及反射器；所述偏振分光器设在所述光纤头出射端，所述法拉第旋光器置于所述偏振分光器后的光路中。
【技术特征摘要】
1.一种法拉第旋转镜，其特征在于，包含光纤头，偏振分光器，透镜，法拉第旋光器及反射器；所述偏振分光器设在所述光纤头出射端，所述法拉第旋光器置于所述偏振分光器后的光路中。
2.根据权利要求1所述一种法拉第旋转镜，其特征在于所述法拉第旋光器置于所述透镜前或所述法拉第旋光器置于所述透镜后。
3.根据权利要求1所述一种法拉第旋转镜，其特征在于，所述光纤头出射光未经所述透镜准直前，就被所述偏振分光器分成两束偏振方向垂直的光。
4.根据权利要求1所述一种法拉第旋转镜，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：张钟铁，
申请(专利权)人：张钟铁，
类型：发明
国别省市：广东;44
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