[实用新型]一种集成化自由空间光环形器

说明书

本实用新型公开了一种集成化自由空间光环形器，包括沿光路依序设置的第一偏振分光组件、非互易性偏振旋转器、半波片和第二偏振分光组件，第一偏振分光组件、非互易性偏振旋转器、半波片和第二偏振分光组件之间通过胶合或深化光胶或光胶工艺集成为一体，该自由空间光环形器有三个端口，分别是发射端、接收端和公共端，其中发射端和接收端在同一侧，公共端在另外一侧；本实用新型具有体积小、结构集成化、易加工和量产、成本低和可靠性高等优点。

技术领域

本实用新型涉及光通讯器件领域，尤其是一种集成化自由空间光环形器。

背景技术

光环形器是一种多端口输入输出的非互易性光学无源器件，它的作用是使光信号只能沿规定的端口顺序传输，当光信号的传输顺序变更时，其损耗很大，因此可实现信号的隔离。典型结构有N(N大于等于3)个端口，如说明书附图1所示，当光由端口1输入时，光由端口2输出，当光由端口2输入时，光由端口3输出，以此类推。

光环形器的非互易特性是利用磁光材料的法拉第效应来实现的。法拉第效应是指在平行于光传播方向的磁场作用下，介质材料中的电磁波（光波）的偏振面产生旋转的现象，且其旋转方向和光的传播方向无关，也就是偏振无关。光波经第一偏振元件后成为偏振光，该偏振光通过法拉第旋光器后，偏振方向旋转45°，与第二偏振元件通光方向平行，允许通过；当光反方向传输时，经法拉第旋光器后，光的偏振方向与第一偏振片通光方向垂直，不能通过。

由于光环形器的非互易特性和顺序传输特性，它可用于将同一根光纤中正向传输和反向传输的光信号分开，被广泛应用于光纤通信、光纤传感以及光纤测试系统之中，使系统结构简化，性能提高。主要相关具体应用包括：单纤双向通信、光纤布拉格光栅（FBG）组合应用、掺铒光纤放大器（EDFA）、波分复用（WDM）、色散补偿、光信号上载/下载，还可用于光学时域反射仪（OTDR）和光纤陀螺中做耦合器。

在光环形器发展中，追求低成本、小型集成化的结构是近年来主要发展趋势。

发明内容

针对现有技术的情况，本实用新型的目的在于提供一种低成本、小型集成化的集成化自由空间光环形器。

为了实现上述的技术目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种集成化自由空间光环形器，其包括沿光路依序设置的第一偏振分光组件、非互易性偏振旋转器、半波片和第二偏振分光组件，所述的第一偏振分光组件、非互易性偏振旋转器、半波片和第二偏振分光组件相互固定结合为一体。

进一步，所述的第一偏振分光组件、非互易性偏振旋转器、半波片和第二偏振分光组件之间通过胶合或深化光胶或光胶固定结合为一体。

进一步，所述的第一偏振分光组件为两个45°直角棱镜与一个45°斜方棱镜胶合或深化光胶或光胶成一体, 所述两个45°直角棱镜的斜面上或一个45°斜方棱镜的两斜面上镀设有PBS膜。

优选的，所述第一偏振分光组件远离非互易性偏振旋转器的一侧镀设有增透膜。

其中，作为一种优选实施方式，第一偏振分光组件可以为PBS(Polarization BeamSplitter，偏振分束器) 长方体或平行六面体组合件，该组合件采用胶合或深化光胶或光胶的工艺集成了两个PBS，可以实现偏振分光、合光功能。

进一步，所述的第二偏振分光组件为两个45°直角棱镜与一个45°斜方棱镜胶合或深化光胶或光胶成一体，所述两个45°直角棱镜的斜面上或一个45°斜方棱镜的两斜面上镀设有PBS膜。

优选的，所述第二偏振分光组件远离非互易性偏振旋转器的一侧镀设有增透膜。

其中，作为一种优选实施方式，第二偏振分光组件可以为PBS长方体或平行六面体组合件，该组合件采用胶合或深化光胶或光胶的工艺集成了两个PBS，可以实现偏振分光、合光功能。