[实用新型]一种紧凑型三端口光环路装置

权利要求书

1.一种紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，包括三光纤光纤头、分束合束器、偏振态转换器、光束环路器、准直透镜以及反射镜；所述三光纤光纤头、分束合束器、偏振态转换器、光束环路器、准直透镜以及反射镜依次排列在所述光环路装置的光传输轴线上；所述三光纤光纤头第一端发出的光经过所述分束合束器分束后，依次经过偏振态转换器、光束环路器和准直透镜，射向所述反射镜，经反射镜反射后，依次经过所述准直透镜、光束环路器、偏振态转换器以及所述分束合束器的合束后，返回到所述三光纤光纤头的第二端；所述三光纤光纤头第二端发出的光经过所述分束合束器分束后，依次经过偏振态转换器、光束环路器和准直透镜，射向所述反射镜，经反射镜反射后，依次经过所述准直透镜、光束环路器、偏振态转换器以及所述分束合束器的合束后，返回到所述三光纤光纤头的第三端口。

2.根据权利要求1所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述偏振态转换器包括沿所述分束合束器到所述光束环路器光路之间设置的半波片堆和非互易性的法拉第旋转器。

3.根据权利要求2所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述半波片堆包括沿所述分束合束器到所述法拉第旋转器的光传输方向串联而成的第一子半波片堆和第二子波片堆，所述第一子半波片堆由光轴方向不同的第一半波片和第二半波片并排拼接而成，所述第二子半波片堆由光轴方向不同的第三半波片和第四半波片并排拼接而成，所述第一半波片和第二半波片的拼接界线与所述第三半波片和第四半波片的拼接界线相互垂直。

4.根据权利要求3所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述半波片堆的所述第一子半波片堆的边界线方向与所述分束合束器的分束合束方向平行，也同时与光纤阵列的直线排列方向垂直；

所述第一半波片、第二半波片、第三半波片和第四半波片的光轴角度应满足：

第一关系式：

第二关系式：

其中，Θ1为第一半波片光轴角度，Θ2为第二半波片光轴角度，β1为第三半波片光轴角度，β2为第四半波片光轴角度；Θ1取-90°至90°的任意一个角度值，k1、k2、l1、l2、m1、n1取任意一整数值。

5.根据权利要求3所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述半波片堆的所述第一子半波片堆的边界线方向与所述分束合束器的分束合束方向垂直，也同时与光纤阵列的直线排列方向平行；

所述第一半波片、第二半波片、第三半波片和第四半波片的光轴角度应满足：

第三关系式：

第四关系式：

其中，α1为第一半波片光轴角度，α2为第二半波片光轴角度，γ1为第三半波片光轴角度，γ2为第四半波片光轴角度；α1取-90°至90°的任意一个角度值，g1、g2、h1、h2、i1、j1取任意一整数值。

6.根据权利要求1所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述分束合束器为偏振光束位移器。

7.根据权利要求1所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述分束合束器为双偏振光束位移器和45度角半波片组件；所述双偏振光束位移器包括第一偏振光束位移器和第二偏振光束位移器；所述45度角半波片置于所述第一偏振光束位移器和所述第二偏振光束位移器之间，所述第一偏振光束位移器、第二偏振光束位移器和所述45度角半波片的六个通光面相互平行，所述第一偏振光束位移器和第二偏振光束位移器光轴指向与45度角半波片的通光面互为镜像对称；所述45度角半波片的光轴指向与所述第一偏振光束位移器的光轴指向在通光面上的投影成正45度夹角或者负45度夹角。

8.根据权利要求1所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述光束环路器为偏振光束位移器。

9.根据权利要求1所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述三光纤光纤头由毛细管和固定在毛细管中的三根光纤组成。

10.根据权利要求1所述的紧凑型三端口光环路装置，其特征在于，所述三根光纤的端部是热扩束TEC光纤或在所述三根光纤的端部熔接一段渐变折射率的大模场直径光纤。