[发明专利]保偏三端口光环行器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信传感技术领域，具体涉及一种保偏三端口光环行器。

背景技术

随着光纤通信、光纤传感在电信、航空航天、航海、工业制造领域中的应用越来越普遍，由此增加了对光纤通信系统、光纤传感系统的各种光器件的需求。在具体的需求中，不仅对光器件的数量需求日益增加，同时也对器件的种类、性能、体积、成本等方面的要求也不断增加。

在光纤通信、光纤传感等领域中，环行器作为光无源器件中的一个重要元件，它能对输入输出的光进行非互易性的切换，也就是具有正向导通、反向截止且导向其它端口的特性，可以实现正反向传输光信号的分离。因此环行器在双向光纤传输通讯系统、光波长上下载、可调色散补偿、动态PMD补偿、密集波分复用等领域中获得广泛应用。现有的三端口光环行器具有体积较大，所用的材料尺寸也较大同时所用的材料的种类也较多导致成本高，同时组装制作的工艺较复杂等缺点，同时少有具有起偏作用的高隔离度的保偏环行器出现。

发明内容

本发明提供了一种保偏三端口光环行器，以解决现有技术存在的体积较大、成本高和不具备起偏功能的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种保偏三端口光环行器，主要由第一双保偏光纤准直器、第二单保偏光纤准直器和双极光环行器芯组成，第一双保偏光准直器包括第一保偏光纤、第二保偏光纤、双光纤微细管、玻璃圆管和准直透镜，第一保偏光纤和第二保偏光纤从左侧穿入双光纤微细管中用胶粘剂固定，第一保偏光纤和第二保偏光纤的慢轴或快轴互相平行，同时第一保偏光纤和第二保偏光纤的纤芯连线与它们的本身的慢轴或快轴互相平行或垂直，第一保偏光纤和第二保偏光纤的右端面放置在准直透镜的后焦平面上，准直透镜采用C-LENS透镜，准直透镜和双光纤微细管由玻璃圆管用胶粘剂固定；第二单保偏光准直器包括第三保偏光纤、单光纤微细管、玻璃圆管和准直透镜，第三保偏光纤从右侧穿入单光纤微细管中并用胶粘剂固定，第三保偏光纤的左端面放置在准直透镜的后焦平面上，准直透镜和单光纤微细管由玻璃圆管用胶粘剂固定，第一保偏双光纤准直器和第二单保偏光准直器采用相同的准直透镜；双极环行器芯是由渥拉斯顿棱镜、两块相同法拉第旋光片、两块相同偏振片、无磁圆管和永磁体环组成，渥拉斯顿棱镜是由两片单轴双折射晶体光楔角片组成，楔角片的光轴与其底面成45度角，两楔角片的光轴互相垂直，且两楔角片的光轴都与入射光方向垂直，前后两片偏振片的透光方向互相垂直安装且与渥拉斯顿棱镜的光轴方向成45度角，两块法拉第旋光片的旋转角为45度，渥拉斯顿棱镜和两片偏振片及两片法拉第旋光片的组合安装在无磁圆管中，并用胶固定，无磁圆管套装在永磁体环里并用粘胶剂固定。

上述双极环行器芯套在第二单保偏光纤准直器的准直透镜上并用胶固定；渥拉斯顿棱镜的中心位于第一双保偏光准直器的准直透镜的焦点上。

上述靠近透镜的第一保偏光纤、第二保偏光纤和第三保偏光纤的端面镀有增透膜，准直透镜、偏振片、法拉第旋光片和渥拉斯顿棱镜的各端面镀有增透膜。

上述第一保偏双光纤准直器和安装有双极环行器芯的第二保偏单光纤准直器通过桥接玻璃圆管桥接并用粘胶剂固定密封，再通过无磁外封金属壳体封装，无磁外封金属壳体上安装有光纤保护套来保护第一保偏光纤、第二保偏光纤和第三保偏光纤。

本发明提供的紧凑型的带有起偏功能的高隔离度保偏三端口光环行器能实现保偏光从第一保偏光纤的慢轴输入从第三保偏光纤的慢轴输出、从第三保偏光纤的慢轴输入从第二保偏光纤的慢轴输出的循环功能，同时从第三保偏光纤的慢轴输入的光不能到达第一保偏光纤实现隔离，从第二保偏光纤慢轴输入的光不能到达第三保偏光纤实现隔离，由于渥拉斯顿棱镜和偏振片都有起偏作用，使得保偏光在慢轴传输环行工作时则快轴截止，同时具有很高的消光比，此外双片法拉第旋光片的采用大大提高了器件的隔离度。

本发明可显著提高保偏光环行器的消光比和隔离度，同时有效减小环行器的体积和减少材料种类，有利于降低器件成本及简化产品的组装工艺，结构非常简单、体积小成本低廉，广泛用于光纤通信、光纤传感和色散补偿等领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图中1双光纤微细管、2玻璃圆管、3准直透镜、4桥接玻璃圆管、5无磁外封金属壳体、6永磁体环、7无磁圆管、8单光纤微细管、9光纤保护套、10偏振片、11法拉第旋光片、12楔角片、13第一保偏光纤、14第二保偏光纤、15第三保偏光纤。

具体实施方式