反射式保偏光学器件制造技术

本发明专利技术提供一种反射式保偏光学器件，包括至少一组准直器阵列，一组准直器阵列包括二个以上的保偏准直器；准直器阵列的一端设置有保偏传输组件，保偏传输组件由在光路上依次设置的旋光器件、合光分光器件、偏振态变换器件、滤光器件阵列以及反射器件组成；旋光器件接收由一个保偏准直器输出的具有预设偏振态的光信号，旋光器件将入射光信号的偏振态正方向旋转预设角度；并且，从旋光器件入射到合光分光器件的光信号的位置与从偏振态变换器件入射到合光分光器件的光信号的位置偏移。本发明专利技术能够减小光学器件的体积，且光学器件的端口扩展非常方便。常方便。常方便。

【技术实现步骤摘要】
反射式保偏光学器件


[0001]本专利技术涉及一种光学器件，尤其涉及一种体积小的反射式保偏光学器件。

技术介绍

[0002]目前的光纤通信系统中广泛应用各种光学器件，其中光环形器、光隔离器是常见的光学器件。光环形器是一种多端口非互易性的光学器件，它的作用是使光信号只能沿规定的端口顺序传输，从而实现单根光纤上的双向光信号传输。通常，光环形器具有三个或三个以上端口，如图1所示，光环形器具有四个端口，分别是端口11、12、13、14，当光信号从端口11进入光环形器后，光信号几乎毫无损失的从端口12输出，其它端口几乎没有光输出；当光信号从端口12进入光环形器后，光信号几乎毫无损失的从端口13输出，其它端口几乎没有光输出，以此类推。由于光环形器具有非互易性的优点，使其成为双向通信中的重要器件，可以完成正反向传输光的分离任务。
[0003]公开号为CN114594549A的专利技术专利申请公开了一种二维阵列式多路多端口光环形器，这种光环形器具有准直器阵列、半波片组、旋光器件、偏振态变换器件以及反射器件，光信号从准直器阵列的一个准直器后，只能够从特定的另一个准直器出射。但是，这种光环形器并不能够实现保偏的功能，即不能够确保出射光信号的偏振态与入射光信号的偏振态一致。随着光通信领域对光学器件的要求越来越高，人们希望能够使用对光信号的偏振态具有保偏功能的光环形器。
[0004]公开号为CN1438505A的专利技术专利申请公开了一种四端口偏振保持环行器，这种环形器使用的器件较多，尤其是使用两个非互逆器件，结构复杂，体积较大，不符合目前光学器件小型化的要求。另外，该环形器还设置有偏振分束棱镜，只能够对特定方向传输的光信号实现保偏，对于仅经过前向光路的光信号，是不能够实现保偏的，光信号需要依次经前向、后向光路才能实现保偏。
[0005]公开号为CN210720813U的技术专利公开了一种反射型光环行器，这种反射型光环行器结构复杂，存在体积过大的问题。另外，这种环形器的端口数量受限，难以扩展，限制了光环形器的推广使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种体积小且能够确保入射光信号与出射光信号偏振态一致的反射式保偏光学器件。
[0007]为了实现上述的目的，本专利技术提供的反射式保偏光学器件包括至少一组准直器阵列，一组准直器阵列包括二个以上的保偏准直器；准直器阵列的一端设置有保偏传输组件，保偏传输组件由在光路上依次设置的旋光器件、合光分光器件、偏振态变换器件、滤光器件阵列以及反射器件组成；旋光器件接收由一个保偏准直器输出的具有预设偏振态的光信号，旋光器件将入射光信号的偏振态正方向旋转预设角度；合光分光器件接收经过旋光器件的光信号，经过合光分光器件的光信号入射至偏振态变换器件，偏振态变换器件将光信
号变换为圆偏振光，滤光器件对入射的光信号进行滤光，反射器件对入射的光信号进行反射，反射后的光信号再次经过滤光器件以及偏振态变换器件，偏振态变换器件将圆偏振光变换为线性偏振光，变换后的线性偏振光入射到合光分光器件，从合光分光器件出射的光信号经过旋光器件后偏振态逆方向旋转预设角度，并从另一个保偏准直器出射；其中，从旋光器件入射到合光分光器件的光信号的位置与从偏振态变换器件入射到合光分光器件的光信号的位置偏移。
[0008]由上述方案可见，具有特定偏振态的光信号从一个保偏准直器进入到旋光器件后，偏振态正方向旋转预设角度，并在合光分光器件以非寻常光进行传输，并经过偏振态变换器件后变换为圆偏振光，光信号的偏振态在穿过滤光器件、反射器件时不会发生变化，反射后的光信号的偏振态只有经过偏振态变换器件后变换为线性偏振光，在合光分光器件以寻常光进行传输，因此光信号的位置发生偏移，最终能够从另一个保偏准直器出射，实现光信号单向传输的功能。并且，光信号再次经过旋光器件后偏振态逆方向旋转预设角度，使得出射的光信号与入射的光信号的偏振态相同，实现保偏的功能。
[0009]另外，由于保偏传输组件仅仅包括旋光器件、合光分光器件、偏振态变换器件、滤光器件阵列以及反射器件，所使用的器件数量较少，能够减小光学器件的体积，有利于光学器件的小型化。
[0010]一个优选的方案是，一组准直器阵列由多个单准直器组成，每一单准直器包括单个透镜和单个光纤，单个透镜位于单个光纤与保偏传输组件之间；或者一组准直器阵列由光纤阵列与透镜阵列组成，光纤阵列包含多根光纤，透镜阵列包含多个透镜，透镜阵列位于光纤阵列与保偏传输组件之间。
[0011]由此可见，准直器阵列的结构可以是多种，根据实际需要可以使用单个准直器实现或者使用光纤阵列和透镜阵列实现，两种实现方式为光学器件的应用提供更大的灵活性。
[0012]进一步的方案是，一组准直器阵列包括二个保偏准直器，其中一个保偏准直器为隔离输入端，另一个保偏准直器为隔离输出端。
[0013]由此可见，仅仅使用两个保偏准直器分别作为隔离输入端以及隔离输出端，光学器件可以作为保偏隔离器件。
[0014]更进一步的方案是，一组准直器阵列包括三个以上的保偏准直器，从一个保偏准直器入射的光信号只能从特定的另一个保偏准直器出射。
[0015]通过设置三个以上的保偏准直器，光学器件可以作为环形器使用，光学器件的使用方式更加灵活。
[0016]更进一步的方案是，一组准直器阵列的多个保偏准直器相互平行且并排设置，且多组准直器阵列排列成两排以上。
[0017]这样，准直器阵列的结构更加紧凑，有利于实现光学器件的小型化。
[0018]更进一步的方案是，合光分光器件为双折射晶体或者偏振分束棱镜，优选的，旋光器件包括第一法拉第旋转片。
[0019]更进一步的方案是，偏振态变换器件为四分之一波片或者第二法拉第旋转片。
[0020]由此可见，使用四分之一波片或者第二法拉第旋转片能够方便的将线性偏振光变换成圆偏振光，或者将圆偏振光变换成线性偏振光，结构简单且生产成本低。
[0021]进一步的方案是，滤光器件阵列包括两块以上的滤光片，每一片滤光片设置在一条光路上。
[0022]可见，通过在光路上设置滤光片，可以对光信号进行滤波，使得特定波长的光信号能够穿过滤光片，光学器件还具备滤波的功能。
[0023]进一步的方案是，多片滤光片的滤光波长相同，或者一片滤光片的滤光波长不同于另一片滤光片的滤光波长。
[0024]由此可见，在多片滤光片的滤光波长不同的情况下，当光学器件为环形器时，可以使得光环形器对特定波长的光信号具有单向传输的功能，满足特殊场景下的使用需求。
附图说明
[0025]图1是光环形器的功能示意图。
[0026]图2是本专利技术第一实施例的主视图。
[0027]图3是本专利技术第一实施例的俯视图。
[0028]图4是本专利技术第一实施例的准直器阵列的结构示意图。
[0029]图5是本专利技术第一实施例的滤光器件阵列的结构示意图。
[0030]图6是本专利技术第二实施例的准直器阵列的结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.反射式保偏光学器件，其特征在于：包括至少一组准直器阵列，一组所述准直器阵列包括二个以上的保偏准直器；所述准直器阵列的一端设置有保偏传输组件，所述保偏传输组件由在光路上依次设置的旋光器件、合光分光器件、偏振态变换器件、滤光器件阵列以及反射器件组成；所述旋光器件接收由一个所述保偏准直器输出的具有预设偏振态的光信号，所述旋光器件将入射光信号的偏振态正方向旋转预设角度；所述合光分光器件接收经过所述旋光器件的光信号，经过所述合光分光器件的光信号入射至所述偏振态变换器件，所述偏振态变换器件将光信号变换为圆偏振光，所述滤光器件对入射的光信号进行滤光，所述反射器件对入射的光信号进行反射，反射后的光信号再次经过所述滤光器件以及所述偏振态变换器件，所述偏振态变换器件将圆偏振光变换为线性偏振光，变换后的线性偏振光入射到所述合光分光器件，从所述合光分光器件出射的光信号经过所述旋光器件后偏振态逆方向旋转所述预设角度，并从另一个所述保偏准直器出射；其中，从所述旋光器件入射到所述合光分光器件的光信号的位置与从所述偏振态变换器件入射到所述合光分光器件的光信号的位置偏移。2.根据权利要求1所述的反射式保偏光学器件，其特征在于：一组所述准直器阵列由多个单准直器组成，每一所述单准直器包括单个透镜和单个光纤，所述单个透镜位于所述单个光纤与所述保偏传输组件之间；或者一组所述准直器阵列由光纤阵列与透镜阵列组成，所述光纤阵列包含多根光纤，所述透...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鈜浚，肖丽，陈向阳，
申请(专利权)人：广东三石园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：