[发明专利]光学循环器

权利要求书

1、一种光学循环器，把光从第一光纤耦合到第二光纤以及把光从第二光纤耦合到第三光纤，所述第一光纤和所述第三光纤沿纵轴彼此相邻，所述第二光纤沿所述纵轴与所述第一和第三光纤相对设置，所述光学循环器沿所述纵轴从所述第一光纤至所述第二光纤的按顺序包含：

a)第一透镜，从所述第一光纤引导光和向所述第三光纤引导光；

b)第一双折射材料块，分离和组合相互正交的偏振；

c)第一复合偏振旋转器，使互相平行的偏振正交，使互相正交的偏振平行；

d)与偏振有关的导光器件，包含双折射材料的第一和第二锥形板，所述第一板具有第一光轴，所述第二板具有第二光轴，所述第一光轴和所述第二光轴互相垂直；

e)与偏振有关的光束偏转器，包含第二双折射材料块；

f)第二复合偏振旋转器，使互相平行的偏振垂直，使互相垂直的偏振平行；

g)第三双折射材料块，用于分离和组合相互正交的偏振；以及

h)第二透镜，从和向所述第二光纤引导光，

其中从所述第一光纤来的光以与所述纵轴成角度θ退出所述第一透镜，从所述第二光纤来的所述光以与所述纵轴成角度φ退出所述导光器件。

2、如权利要求1所述的光学循环器，其特征在于，所述第一和第二透镜是渐变折射率透镜。

3、如权利要求1所述的光学循环器，其特征在于，所述角度θ在1°与3°之间，所述角度φ在1°与3°之间。

4、如权利要求1所述的光学循环器，其特征在于，所述与偏振有关的导光器件被旋转成使所述角度φ基本等于所述角度θ。

5、如权利要求1所述的光学循环器，其特征在于，所述第一、第二和第三双折射材料和所述第一和第二锥形板包含从下面选出的一种材料：金红石、方解石和原钒酸钇。

6、如权利要求1所述的光学循环器，其特征在于，所述第一复合偏振旋转器包含第一和第二互逆偏振旋转器和第一非互逆偏振旋转器；所述第二复合偏振旋转器包含第三和第四互逆偏振旋转器和第二非互逆偏振旋转器。

7、如权利要求1所述的光学循环器，其特征在于，所述与偏振有关的光束偏转器把从所述第二端口来的光相对于所述纵轴偏移距离f。

8、如权利要求7所述的光学循环器，其特征在于，所述距离f在所述角度φ的平面内。

9、如权利要求1所述的光学循环器，其特征在于，所述角度θ位于第一平面内，所述角度φ位于与所述第一平面平行的第二平面内。

10、如权利要求9所述的光学循环器，其特征在于，所述互相正交的偏振和所述互相平行的偏振在与所述第一平面和所述第二平面垂直的第三平面内，在所述第一双折射材料块和第二双折射材料块中被分离和组合。

11、一种改进行光学循环器，耦合第一端口、第二端口和第三端口，所述循环器含有纵轴，所述纵轴按顺序包含：

a)第一透镜；

b)第一光束分离器和组合器，包含第一双折射材料块；

c)第一复合偏振旋转器，包含第一和第二互逆偏振旋转器和第一非互逆偏振旋转器；

d)与偏振有关的光路偏转器，包含第二双折射材料块；

e)第二复合偏振旋转器，包含第三和第四互逆偏振旋转器和第二非互逆偏振旋转器；

f)第二光束分离器和组合器，包含第三双折射材料块；

g)第二透镜；

其改进包含：

与偏振有关的导光器件包含第一和第二锥形双折射材料板，所述第一板具有第一光轴，所述第二板具有第二光轴，所述第一光轴与所述第二光轴垂直，所述与偏振有关的导光器件位于所述与偏振有关的光路偏转器和所述第一复合偏振旋转器之间；

在下述(I)和(II)之间存在非零角度：

(I)进入所述第一双折射块并从所述第一端口传播来的第一光束；以及

(ii)退出所述与偏振有关的导光器件并从所述第二端口传播的第二光束。

12、如权利要求11所述的改进的光学循环器，其特征在于，所述第一和第二透镜是渐变折射率透镜。

13、如权利要求11所述的改进的光学循环器，其特征在于，所述非零角在2°与6°之间。