一种带有光开关性能且可调双向的光环形器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带有光开关性能且可调双向的光环形器，该光环形器沿光路方向设置有单光纤准直器、第一双折射晶体、第一半波片、旋光组件、第二半波片组件、第二双折射晶体以及双光纤准直器。旋光组件包括法拉第旋光片、片外的磁场产生器件、半波片和折射器件；第二半波片组件是由两块相同的第二半波片组成，单光纤准直器内安装有一根扩芯光纤，双光纤准直器内安装有两根平行的扩芯光纤。本实用新型专利技术提供的带有光开关性能且可调双向的光环形器，既可实现环形器功能，也可实现磁光开关功能，并且所用光学器件较少，体积较小，降低生产成本。

A Bidirectional Optical Ring with Optical Switching Performance and Adjustment

【技术实现步骤摘要】
一种带有光开关性能且可调双向的光环形器
本技术涉及光纤通信和光环形器
，特别涉及一种带有光开关性能且可调双向的光环形器。
技术介绍
光环行器和光开关都是光通信中的常用器件，功能不同，光环行器是一种多端口输入输出的光学器件，它的作用是使光信号只能沿规定的端口顺序传输，当光由端口1输入时，光由端口2输出，当光由端口2输入时，光由端口3输出，以此类推。而光通信中大量使用各种光开关可以实现一个或多个输入光纤与多个输出光纤之间的信号的切换。目前现有的光环形器和光开关体积较大，光信号均为单向传输，可实现双向通信的环形器需要光栅器件组合应用。如公告号为CN102929001A的技术专利公开了一种名为“磁光开关”的技术创造。这种光开关中采用了两块法拉第旋光片，该设计可实现光开关的功能，但无法实现光路的逆向传输，而且并不具有环形器的功能。还未有器件可以同时实现环形器和开关两种功能，并能通过磁控调节双向传输通光。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种带有光开关性能且可调双向的光环形器，既可实现环形器功能，也可实现磁光开关功能，并且所用光学器件较少，体积较小，降低生产成本。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种带有光开关性能且可调双向的光环形器，所述光环形器包括沿光路方向依次设置单光纤准直器、第一双折射晶体、第一半波片、旋光组件、第二半波片组件、第二双折射晶体以及双光纤准直器；所述旋光组件包括法拉第旋光片、磁场产生器件、半波片和折射器件；所述单光纤准直器内安装有一根扩芯光纤，且安装在所述单光纤准直器内的扩芯光纤为光环形器的第一端口；所述双光纤准直器内安装有两根平行的扩芯光纤，且安装在所述双光纤准直器内的两根扩芯光纤分别为所述光环形器的第二端口、第三端口；通过电控控制所述磁场产生器件的磁场方向，使所述光环形器的环路方向为所述第二端口的光束耦合进所述第一端口，所述第一端口的光束耦合进所述第三端口或者所述光环形器的环路方向为所述第三端口的光束耦合进所述第一端口，所述第一端口的光束耦合进所述第二端口。可选的，通过电控控制所述磁场产生器件的磁场方向以实现所述光环形器的所述第一端口的光束耦合进所述第二端口的状态与所述第一端口的光束耦合进所述第三端口的状态的切换。可选的，所述法拉第旋光片选用磁光晶体薄膜，所述半波片选用四分之一波片，所述折射器件选用渥拉斯顿棱镜，所述磁场产生器件为一段缠绕的线圈，当向所述线圈加载不同方向的直流电流时，所述磁场产生器件内产生不同方向的磁场。可选的，所述旋光组件为所述磁光晶体薄膜贴附在所述四分之一波片上，再与后置的所述渥拉斯顿棱镜贴合，共同放置在所述磁场产生器件内形成模块并集成为一体的封装结构。可选的，所述渥拉斯顿棱镜由两块楔形棱镜组成，分别为第一楔形棱镜、第二楔形棱镜；所述第一楔形棱镜的光轴与所述第二楔形棱镜的光轴垂直。可选的，所述四分之一波片的光轴与所述渥拉斯顿棱镜的棱边成22.5度。可选的，所述第一半波片在所述第一双折射晶体与所述旋光组件之间，且设置在靠近所述第一双折射晶体的截面的下半部分，并位于经过所述第一双折射晶体的一路光路上；所述第一半波片用于将所述第一双折射晶体的一路光路的线偏振光的偏振方向旋转90度。可选的，所述第一半波片的面积为所述第一双折射晶体的截面面积的一半。可选的，所述第二半波片组件由两块相同的第二半波片组成，每块所述第二半波片的面积均为所述第二双折射晶体的截面面积的四分之一，且两块所述第二半波片对角线排布在所述第二双折射晶体的截面上。可选的，所述第二半波片组件，设置在所述旋光组件与所述第二双折射晶体之间，且位于经过所述第二双折射晶体的两路光路上，用于调整所述第二双折射晶体的光路上的光束的偏振态，确保入射所述第二双折射晶体的两路光束合为一束，并进入所述双光纤准直器的其中一路光纤中。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供了一种带有光开关性能且可调双向的光环形器，该光环形器包括沿光路方向依次设置的单光纤准直器、第一双折射晶体、第一半波片、旋光组件、第二半波片组件、第二双折射晶体以及双光纤准直器；所述旋光组件包括法拉第旋光片、磁场产生器件、半波片和折射器件；单光纤准直器内安装有一根扩芯光纤，且安装在单光纤准直器内的扩芯光纤为光环形器的第一端口；双光纤准直器内安装有两根平行的扩芯光纤，且安装在双光纤准直器内的两根扩芯光纤分别为所述光环形器的第二端口、第三端口；通过电控控制磁场产生器件的磁场方向，使光环形器的环路方向为所述第二端口的光束耦合进第一端口，第一端口的光束耦合进第三端口或者光环形器的环路方向为第三端口的光束耦合进第一端口，第一端口的光束耦合进第二端口。应用本技术，既可实现环形器功能，也可实现磁光开关功能，并且所用光学器件较少，且单光纤准直器和双光纤准直器均采用扩芯光纤，体积较小，进而降低了生产成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例一带有光开关性能且可调双向的光环形器的结构示意图；图2为本技术实施例一带有光开关性能且可调双向的光环形器的俯视图；图3为本技术实施例一带有光开关性能且可调双向的光环形器的主视图；图4为本技术实施例一四分之一波片光轴图；图5为本技术实施例一第二端口02耦合进第一端口01光路光束偏振态及位置示意图；图6为本技术实施例一第一端口01耦合进第三端口03光路光束偏振态及位置示意图；图7为本技术实施例二第三端口03耦合进第一端口01光路光束偏振态及位置示意图；图8为本技术实施例二第一端口01耦合进第二端口02光路光束偏振态及位置示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的主要目的是提供一种环形器并兼具光开关功能的光环形器。本技术的另一目的是提供一种通过电磁控制可实现逆向传输的光环形器。本技术的再一目的是提供一种所用光学器件较少、体积小、生产成本低的光环形器。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例一图1为本技术实施例带有光开关性能且可调双向的光环形器的结构示意图；图2为本技术实施例带有光开关性能且可调双向的光环形器的俯视图；图3为本技术实施例带有光开关性能且可调双向的光环形器的主视图。参见图1-图3，本技术提供的光环形器主要包括沿光路方向依次设置单光纤准直器31、第一双折射晶体33、第一半波片34、旋光组件35、第二半波片组件43、第二双折射晶体44以及双光纤准直器45。本实施例中，单光纤准直器31内安装有一根扩芯光纤32，双光纤准直器45内安装有两根平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有光开关性能且可调双向的光环形器，其特征在于，所述光环形器包括沿光路方向依次设置的单光纤准直器、第一双折射晶体、第一半波片、旋光组件、第二半波片组件、第二双折射晶体以及双光纤准直器；所述旋光组件包括法拉第旋光片、磁场产生器件、半波片和折射器件；所述单光纤准直器内安装有一根扩芯光纤，且安装在所述单光纤准直器内的扩芯光纤为光环形器的第一端口；所述双光纤准直器内安装有两根平行的扩芯光纤，且安装在所述双光纤准直器内的两根扩芯光纤分别为所述光环形器的第二端口、第三端口；通过电控控制所述磁场产生器件的磁场方向，使所述光环形器的环路方向为所述第二端口的光束耦合进所述第一端口，所述第一端口的光束耦合进所述第三端口，或者所述光环形器的环路方向为所述第三端口的光束耦合进所述第一端口，所述第一端口的光束耦合进所述第二端口。

【技术特征摘要】
1.一种带有光开关性能且可调双向的光环形器，其特征在于，所述光环形器包括沿光路方向依次设置的单光纤准直器、第一双折射晶体、第一半波片、旋光组件、第二半波片组件、第二双折射晶体以及双光纤准直器；所述旋光组件包括法拉第旋光片、磁场产生器件、半波片和折射器件；所述单光纤准直器内安装有一根扩芯光纤，且安装在所述单光纤准直器内的扩芯光纤为光环形器的第一端口；所述双光纤准直器内安装有两根平行的扩芯光纤，且安装在所述双光纤准直器内的两根扩芯光纤分别为所述光环形器的第二端口、第三端口；通过电控控制所述磁场产生器件的磁场方向，使所述光环形器的环路方向为所述第二端口的光束耦合进所述第一端口，所述第一端口的光束耦合进所述第三端口，或者所述光环形器的环路方向为所述第三端口的光束耦合进所述第一端口，所述第一端口的光束耦合进所述第二端口。2.根据权利要求1所述的光环形器，其特征在于，通过电控控制所述磁场产生器件的磁场方向以实现所述光环形器的所述第一端口的光束耦合进所述第二端口的状态与所述第一端口的光束耦合进所述第三端口的状态的切换。3.根据权利要求1所述的光环形器，其特征在于，所述法拉第旋光片选用磁光晶体薄膜，所述半波片为四分之一波片，所述折射器件选用渥拉斯顿棱镜，所述磁场产生器件为一段缠绕的线圈，当向所述线圈加载不同方向的直流电流时，所述磁场产生器件内产生不同方向的磁场。4.根据权利要求3所述的光环形器，其特征在于，所述旋光组件为所述磁光晶体薄膜贴附在所述四分之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡江民，张峰，龙跃金，
申请(专利权)人：光越科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44