一种偏振光偏振方向自适应的激光装置及激光系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及偏振光领域，具体涉及一种偏振光偏振方向自适应的激光装置及激光系统。所述激光装置包括激光发射器、准直透镜、偏振片、聚焦透镜和保偏光纤，所述激光发射器发射的激光光束依次经过准直透镜、偏振片、聚焦透镜并入射至保偏光纤，其特征在于：所述激光装置还包括与偏振片连接的角度调节机构，所述角度调节机构带动偏振片旋转以实现激光光束方向为轴的转动。本实用新型专利技术的有益效果在于，改变偏正光偏正方向，以适应保偏光纤的方向，实现偏振方向与慢轴方向的误差为零的完全对准，消除光的偏振方向与慢轴方向之间的误差。

A Laser Device and Laser System with Adaptive Polarization Direction of Polarized Light

【技术实现步骤摘要】
一种偏振光偏振方向自适应的激光装置及激光系统
本技术涉及偏振光领域，具体涉及一种偏振光偏振方向自适应的激光装置及激光系统。
技术介绍
在高速光纤通信，激光器出光的偏振方向对准的精度会影响信号传送的质量。具体参考图1，传统的偏振方向固定的半导体激光器110，高速光纤通信的出光尾纤161采用保偏光纤，以保证激光器的出光偏振方向在光纤162中保持不变。具体地，半导体激光器110发射的激光光束依次通过准直透镜120、设置在固定基座140上的偏振片130、聚焦透镜150至出光尾纤161中。其中，保偏光纤主要用于传输(偏振方向完全一致的)线偏振光，广泛应用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的高速光纤通信系统中，使用保偏光纤能够使光在光纤中传输时的线偏振方向保持不变，提高相干检测的信噪比，以实现高质量的信号传输。进一步地，出光尾纤161采用保偏光纤，最常见的保偏光纤是熊猫光纤(看起来像熊猫的眼睛)，纤芯截面如图2所示；实际的使用中，需要将光的偏振方向对准慢轴(SlowAxis)方向。其中，并参考图3，偏振片130对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽，它是由偏振膜、内保护膜、压敏胶层及外保护膜层压而成的复合材料。自然光或激光光束101经过偏振片130会射出偏振光102。在激光器的实际制造过程中，很难保证光的偏振方向与慢轴方向完全对准，而且存在一定的无法消除的误差。按照目前全球最先进的工艺，可以实现的最小的角度误差为+/-2度，并且，越小角度误差，其精确度越高，无论是生产成本还是安装成本都是非常高。误差的大小，取决于出光尾纤在焊接时的光纤轴向对准精度，由于出光尾纤在焊接时，无法测量出光的偏振方向；所以，偏振方向与慢轴方向之间的对准完全要靠零件的机械外形尺寸来定位。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种偏振光偏振方向自适应的激光装置，克服光的偏振方向与慢轴方向不能完全对准，存在一定的无法消除的误差的问题。本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种偏振光偏振方向自适应的激光装置，所述激光装置包括激光发射器、准直透镜、偏振片、聚焦透镜和保偏光纤，所述激光发射器发射的激光光束依次经过准直透镜、偏振片、聚焦透镜并入射至保偏光纤，所述激光装置还包括与偏振片连接的角度调节机构，所述角度调节机构带动偏振片旋转以实现激光光束方向为轴的转动。其中，较佳方案是：所述激光装置还包括与角度调节机构连接连接的控制模块，所述控制模块根据获取从偏振片射出的偏正光偏正方向与保偏光纤的慢轴方向的误差，并控制角度调节机构带动偏振片旋转以实现偏正光偏正方向和慢轴方向的对准。其中，较佳方案是：所述角度调节机构包括至少一支点、相对于支点运动的平台、带动平台相对于支点运动的调节部。其中，较佳方案是：所述调节部包括MEMS。其中，较佳方案是：所述调节部包括压电陶瓷。其中，较佳方案是：所述激光发射器包括半导体激光器芯片。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种偏振光偏振方向自适应的激光系统，其特征在于：所述激光系统包括电源、主控单元、壳体和激光装置，所述激光装置均设置在壳体中，且激光装置的保偏光纤通过其出光尾纤向壳体外延伸设置，所述电源分别与激光装置的激光发射器、角度调节机构和主控单元连接，所述主控单元分别与激光装置的激光发射器、角度调节机构和外部控制系统连接。其中，较佳方案是：所述主控单元包括一判断模块和存储单元，所述存储单元存储有一预设偏振消光比值，所述判断模块比较获取保偏光纤的偏振消光比的数值与预设偏振消光比值的大小，当获取保偏光纤的偏振消光比的数值小于预设偏振消光比值，认为偏正光偏正方向和慢轴方向存在误差；当获取保偏光纤的偏振消光比的数值大于预设偏振消光比值，认为偏正光偏正方向和慢轴方向对准。其中，较佳方案是：所述预设偏振消光比值为30dB。本技术的有益效果在于，与现有技术相比，提供一种偏振光偏振方向自适应的激光装置及激光系统，改变偏正光偏正方向，以适应保偏光纤的方向，实现偏振方向与慢轴方向的误差为零的完全对准，消除光的偏振方向与慢轴方向之间的误差；进一步地，对于激光器的组装工艺流程，可以放宽对“光的偏振方向与慢轴方向之间”误差的要求，通过提高组装效率，降低对制造设备的精度要求，节省设备成本。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是现有偏振光装置的结构示意图；图2是现有光束进入偏振片及输出偏振片的结构示意图；图3是现有保偏光纤的结构示意图；图4是本技术激光装置的结构示意图；图5是本技术偏振片的转动示意图；图6是本技术检测模块和控制模块的结构示意图；图7是本技术激光系统的结构示意图。具体实施方式现结合附图，对本技术的较佳实施例作详细说明。如图4和图5所示，本技术提供一种偏振光偏振方向自适应的激光装置的优选实施例。一种偏振光偏振方向自适应的激光装置，所述激光装置包括激光发射器210、准直透镜240、偏振片220、聚焦透镜250和保偏光纤，所述激光发射器210发射的激光光束211依次经过准直透镜240、偏振片220、聚焦透镜250并入射至保偏光纤，所述激光装置还包括与偏振片220连接的角度调节机构230，所述角度调节机构230带动偏振片220旋转以实现激光光束211方向为轴的转动。具体地，激光发射器210发射激光光束211，依次经过准直透镜240、偏振片220、聚焦透镜250并入射至保偏光纤，经过准直透镜240对激光光束211准直，再经过偏振片220射出偏振光212，再经过聚焦透镜250聚焦至保偏光纤中。以及，通过角度调节机构230调节偏振片220的角度，从而调整偏振光212与保偏光纤慢轴方向的误差，实现完全对准。偏振片220可以是设置在呈底座形态的角度调节机构230上，在角度调节机构230左右摆动过程中，调节偏振片220的左右摆动角度，从而偏振光212的偏振方向，以对齐保偏光纤的慢轴方向。其中，保偏光纤包括接收偏振光212的尾纤261，以及传输光纤262。在本实施例中，所述激光发射器210包括半导体激光器芯片。半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器，通过一定的激励方式，在半导体物质的能带(导带与价带)之间，或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。在本实施例中，所述角度调节机构230包括至少一支点、相对于支点运动的平台、带动平台相对于支点运动的调节部。可以是，一端支点，一平台的一端设置在支点上；或者，两端支点，一平台的两端分别设置在两支点上。优选地，所述调节部为MEMS。MEMS为微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置。是指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。主要由传感器、动作器(执行器)和微能源三大部分组成。在本实施例中，所述调节部包括压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏振光偏振方向自适应的激光装置，所述激光装置包括激光发射器、准直透镜、偏振片、聚焦透镜和保偏光纤，所述激光发射器发射的激光光束依次经过准直透镜、偏振片、聚焦透镜并入射至保偏光纤，其特征在于：所述激光装置还包括与偏振片连接的角度调节机构，所述角度调节机构带动偏振片旋转以实现激光光束方向为轴的转动。

【技术特征摘要】
1.一种偏振光偏振方向自适应的激光装置，所述激光装置包括激光发射器、准直透镜、偏振片、聚焦透镜和保偏光纤，所述激光发射器发射的激光光束依次经过准直透镜、偏振片、聚焦透镜并入射至保偏光纤，其特征在于：所述激光装置还包括与偏振片连接的角度调节机构，所述角度调节机构带动偏振片旋转以实现激光光束方向为轴的转动。2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于：所述激光装置还包括与角度调节机构连接连接的控制模块，所述控制模块根据获取从偏振片射出的偏正光偏正方向与保偏光纤的慢轴方向的误差，并控制角度调节机构带动偏振片旋转以实现偏正光偏正方向和慢轴方向的对准。3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其特征在于：所述角度调节机构包括至少一支点、相对于支点运动的平台、带动平台相对于支点运动的调节部。4.根据权利要求3所述的激光装置，其特征在于：所述调节部包括MEMS。5.根据权利要求3所述的激光装置，其特征在于：所述调节部包括压电陶瓷。6.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于：所述激光发射器包括半导体激光器芯片。7.一种偏振光偏振方向自适应的激光系统，其特征在于：所述激光系统包括电源、主控单元、壳体和如权利要求1至6...

【专利技术属性】
技术研发人员：周利民，
申请(专利权)人：周利民，
类型：新型
国别省市：广东,44