[发明专利]一种带有光开关性能且可调双向的光环形器

权利要求书

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。

5.根据权利要求3所述的的光环形器，其特征在于，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。

6.根据权利要求5所述的的光环形器，其特征在于，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。

7.根据权利要求1所述的的光环形器，其特征在于，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。

8.根据权利要求7所述的的光环形器，其特征在于，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。

9.根据权利要求1所述的的光环形器，其特征在于，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。

10.根据权利要求9所述的的光环形器，其特征在于，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角，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。