[实用新型]一种光隔离器芯及光隔离器

说明书

本实用新型实施例涉及光学技术领域，公开了一种光隔离器芯及光隔离器，该光隔离器芯包括沿正向光路依次设置的第一双折射晶体、法拉第旋光片、第二双折射晶体和第三双折射晶体，正向光路中的正向o光和正向e光依次经过第一双折射晶体、法拉第旋光片、第二双折射晶体和第三双折射晶体后，各自的出射点相对于入射点的位移相同，重合为正向光出射光；反向o光和反向e光依次经过第三双折射晶体、第二双折射晶体、法拉第旋光片和第一双折射晶体后，各自的出射点相对于正向光入射点的位移使反向o光和反向e光偏离该正向光路。通过上述光隔离芯及光隔离器，本实用新型实施例能够实现在偏振不相关的非平行光场景下的正向光耦合及反向光隔离。

技术领域

本实用新型实施例涉及光学技术领域，具体涉及一种光隔离器芯及光隔离器。

背景技术

在光学产品设计中经常会遇到反向光干扰入射光学系统，导致整个系统性能下降或无法工作的情况，因此在很多的光学产品设计中需要采用光隔离器来阻止反向光耦合到入射光学系统中，以达到稳定的性能及功能。目前常用的光隔离器有：

1、偏振相关隔离器。采用两片偏振片和一片法拉第旋光片的设计，法拉第旋光片放在两片偏振片之间。此设计利用偏振片的偏振选择特性，只能允许和其选择方向平行的偏振光通过，并吸收偏振态垂直的光。当光正向传输时，入射光与第一偏振片偏振方向平行的光能够无损耗地通过第一偏振片、法拉第旋光片和第二偏振片。当光反向传输时，与第二偏振片偏振方向垂直的光被第二偏振片吸收，与第二偏振片偏振方向平行的光无损耗地通过第二偏振片和法拉第旋光片后，因其偏振方向与第一偏振片的偏振方向垂直，被第一偏振片吸收，反向光被完全隔离，不能进入发射端。此偏振相关隔离器可以应用于平行光和非平行光(汇聚光或发散光)两种场合，但是仅能允许特定偏振态的正向光通过，是一种偏振相关设计。

2、偏振不相关平行光隔离器。采用两片双折射晶体楔角片和一片法拉第旋光片的设计。法拉第旋光片放在两片双折射晶体楔角片之间，两片双折射晶体楔角片楔角方向按相反的方向放置。此设计利用平行光的耦合效率对角度敏感，以及双折射晶体的o光和e光折射率不同，经过相同楔角片之后的折射角不同的特点。当光正向传输时，使正向o光和e光仍然与入射光平行的方向出射隔离器，因此能够被接收端耦合。当光反向传输时，反向o光和e光以不同角度出射隔离器，且都与正向入射光存在一定夹角，因此反向光不能耦合进入发射端，实现反向光隔离。此设计可以应用于偏振不相关的场合，但是因为其原理为利用改变反向光出射角度进行光隔离，因此仅能用于平行光隔离的场合，不能用于非平行光(汇聚光或发散光)隔离的场合，因为非平行光耦合效率对角度不敏感，改变角度不能达到光隔离效果。

在实现本实用新型实施例的过程中，发明人发现：现有的偏振不相关的光隔离器无法用于非平行光的反向光隔离。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种光隔离器芯及光隔离器，用于解决现有技术中存在的偏振不相关光隔离器无法对非平行光进行反向光隔离的问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种光隔离器芯，所述光隔离器芯包括：沿正向光路依次设置的第一双折射晶体、法拉第旋光片、第二双折射晶体和第三双折射晶体；所述第一双折射晶体、法拉第旋光片、第二双折射晶体和第三双折射晶体均为平行平板结构；

当正向光入射第一双折射晶体时，所述第一双折射晶体用于将所述正向光分解为偏振方向相互垂直的第一晶体正向o光和第一晶体正向e光，使所述第一晶体正向o光和第一晶体正向e光分别产生第一晶体正向o光第一位移和第一晶体正向e光第一位移；所述法拉第旋光片用于对所述第一晶体正向o光和第一晶体正向e光的偏振方向分别以旋转角α进行旋转，形成旋转后的第一晶体正向o光和第一晶体正向e光；所述第二双折射晶体用于使所述旋转后的第一晶体正向o光和第一晶体正向e光分别产生第一晶体正向o光第二位移和第一晶体正向e光第二位移；所述第三双折射晶体用于使经过所述第二双折射晶体的第一晶体正向o光和第一晶体正向e光分别产生第一晶体正向o光第三位移和第一晶体正向e光第三位移；