[实用新型]一种自由空间偏振相关型光隔离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种应用于光收发模块中的自由空间偏振相关型光隔离器。

背景技术

光隔离器是一种非互易传输光的无源器件，用来消除或抑制光纤信道中产生的反向光，其主要作用是使正向传输的光通过，反向传输的光隔离。光隔离器按其使用的环境分为在线型和自由空间型两大类，按其偏振特性可分为偏振相关型和偏振无关型。一般自由空间型的偏振相关隔离器应用多些，主要用在有源器件的封装中。

如图1所示偏振相关型光隔离器，其一般性原理描述如下：主要结构由偏振器1(一般采用0°Polarizer)、45°法拉第旋转器2(一般采用BIG或YIG晶体)、偏振器3(材料同偏振器1，光轴位置相对偏振器1为45°)。其基本原理是：正向传输时，光从入射准直器发射通过偏振器1和45°法拉第旋转器2后进入偏振器3，由于偏振器3的光轴刚好为45°方向，偏振光就如同经过一个平板一样进入接收准直器；当光反向传输时由于法拉第旋转器2的作用，使得通过法拉第旋转器2后光偏振态方向与偏振器1光轴垂直，使得回光全部被隔离掉，光线不能进入准直器，起到对光隔离的作用。该结构存在有自由空间隔离器体积大，不易于集成在光收发模块中，并且成本较高等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供了一种成本较低的自由空间偏振相关型光隔离器装置。

为实现上述目的，本实用新型偏振型相关型光隔离器包括两片双折射晶体和一个45°法拉第旋转器，其中45°法拉第旋转器设在两片双折射晶体之间，双折射晶体的光轴方向，使得不同偏振态的光进入双折射晶体后发生横向走离。

第一片双折射晶体的光轴在入射面内，并与双折射晶体的表面形成45°夹角，即与Y轴夹角为45°，与Z轴夹角为135°；第二片双折射晶体的光轴方向相对于第一片双折射晶体绕Z轴旋转了45°，即与Y轴夹角为60°，与X轴夹角为120°，与Z轴夹角为135°。

采用上述结构后，当光正向传输时，线型偏振光通过第一片双折射晶体和45°法拉第旋转器后进入另一片双折射晶体，控制第二片双折射晶体的光轴方向，使得偏振光以o光顺利通过；当光反向传输时，则由于法拉第旋转器的作用使得通过法拉第旋转器后光偏振态方向与原来输入光偏振方向垂直，再经过光轴与双折射晶体表面成一定夹角的双折射晶体构成的偏振分束器后，其传播方向与原方向有一定夹角，使得回返光与入射光发生一横向位移，回返光不能进入发光元件内部，起到隔离器的作用，因此本偏振相关型光隔离器亦可称为位移隔离器，即使得发光元件发出的线偏振光正向通过，反向截止。两片双折射晶体不仅能确保隔绝后续光部件的回返光对发光元件的影响，而且使得产品价格大大降低。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步的详述：

图1是现有的一种偏振相关型光隔离器的工作原理示意图；

图2是本实用新型偏振相关型光隔离器的光路原理结构示意图；

图3是本实用新型偏振相关型光隔离器第一片双折射晶体的光轴示意图；

图4是本实用新型偏振相关型光隔离器第二片双折射晶体的光轴示意图；

图5是本实用新型光偏振态变化示意图；

图6是本实用新型偏振相关型光隔离器的具体实施结构示意图；

具体实施方式

请参阅图2所示，本实用新型偏振相关型光隔离器包括两片双折射晶体4、5和一个45°法拉第旋转器2，其中45°法拉第旋转器2设在两片双折射晶体4、5之间，双折射晶体4、5的光轴方向，使得不同偏振态的光进入双折射晶体4、5后发生横向走离；可以通过调整双折射晶体4的光轴方向以及厚度来控制回返光在出射双折射晶体4时偏离正向光的横向走离位移。双折射晶体4、5和45°法拉第旋转器2可以按照一定的角度通过胶合或者光胶胶合的方式粘接成一光学体。

请参阅图3或4所示，为了加工方便，可使第一片双折射晶体4的光轴在入射面内，并与双折射晶体4表面成45°角，即与Y轴夹角为45°，与Z轴夹角为135°；第二片双折射晶体5的光轴方向相对于第一片双折射晶体绕Z轴旋转了45°，即与Y轴夹角为60°，与X轴夹角为120°，与Z轴夹角为135°，45°法拉第旋转器2设在两片双折射晶体4、5中间，三者通过胶合或光胶胶合成一光学体。

请参阅图2或5所示，当光正向传输时，偏振光垂直入射到第一片双折射晶体4表面后，在双折射晶体4内以o光传播，通过45°法拉第旋转器2后线型偏振光顺时针(沿通光方向)旋转了45°，同样以o光进入第二片双折射晶体5出射。当光反向传输时，考虑两种情况的反射光：