[实用新型]一种偏振光合束器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤通讯领域中使用的光无源器件，特别是一种偏振光合束器。

背景技术

早期的偏振光合束器通常使用三个单光纤准直器，两个用于输出正交线的偏振光，一个用于接收合束光，这样的结构体积庞大而且加工制造难度大，稳定性能差。采用保偏双光纤准直器后，可以制作出性能较好的偏振光合束器。但由于采用了屋脊棱镜和保偏双光纤准直器耦合的结构(如图1所示)，需要将两束线偏振光的分光距加大到0.6mm以上，以避免光束射到屋脊棱镜上产生散射，这就大大增加了器件的尺寸，不便于广泛使用。

目前较为广泛使用的的是采用了渥拉斯顿棱镜对实现偏振光合束，如图2所示。楔形棱镜202的光轴与入射面垂直，从保偏双光纤准直器201出射的两束线偏振光211、212的偏振方向分别与之垂直和平行，称为o光(寻常光)和e光(非常光)。透过面221折射后两光束相交于面222。由于楔形棱镜203光轴方向平行于入射面，且与楔形棱镜202的光轴方向垂直，光束211经面222折射后由o光变为e光(相对楔形棱镜203而言)；光束212经面222折射后由e光变为o光，利用折射定律计算楔形棱镜的楔角，可使光束211和光束212经折射后均为水平输出，合二为一，由单光纤准直器204接收并耦合进入同一根光纤，但是由于从双光纤准直器出射的两束光的交点距离准直器端面距离非常近，约为0.25mm故要求楔形棱镜202厚度小于0.3mm，才能使光束211、212相交于面222，这给棱镜加工带来了一定困难，精度不利于保证，而且可调节的余量也非常有限，这些缺点使得采用此结构的偏振光合束器的应用受到了限制。

发明内容

本实用新型的目的正是在于提供一种体积小、加工方便、稳定性好的偏振光合束器。

本实用新型一种偏振光合束器，包括一个保偏双光纤准直器，一个普通单光纤准直器等，其中保偏双光纤准直器和普通单光纤准直器之间放置有两块相粘结的楔形双折射晶体，靠近保偏双光纤准直器的是一块光轴垂直于侧垂面的楔形双折射晶体，另一块楔形双折射晶体为光轴方向在入射面内与晶体底面成θ角的走离(walk-off)型楔形双折射晶体，θ角的大小可以根据需要任意选取，每一θ角的选取都有与之对应的楔角。

其中，θ角选取40°～50°时为最佳。

本实用新型利用了walk-off型的楔形双折射晶体的分光性质，使偏振光的交点位于双折射晶体以外，放宽了晶体的尺寸，也增加了调节余量，易于加工。同时，本实用新型结构中偏振光在两楔形双折射晶体内的折射率差异比渥拉斯顿棱镜更小，放宽了楔角的精度要求，可以制成结构紧凑，加工方便，稳定性好的偏振光合束器。

附图说明

图1是已有偏振光合束器原理图。

图2是用渥拉斯顿棱镜作为偏振光部件的偏振光合束器结构原理图。

图3是本实用新型偏振光合束器原理图。

图4是walk-off型楔形双折射晶体的立体图。

图5是本实用新型两楔形双折射晶体另一实施例示意图。

图6是本实用新型两楔形双折射晶体又一实施例示意图。

图7是本实用新型立体装配示意图。

具体实施方式

如图3、4所示，楔形双折射晶体303的光轴方向在入射面内，并与晶体底面成θ角，为walk-off型楔形双折射晶体。

θ角的范围可以根据需要选取，通常取40°～50°之间时，walk-off型楔形双折射晶体303的利用可以达到最大效率。但也可根据实际需要选取其他各种角度，所选的θ角不同，则楔形双折射晶体的楔角可根据所选的θ角由折射定律计算得到。线偏振光束312对楔形双折射晶体302而言是e光，对walk-off型楔形双折射晶体303而言是o光，在该楔角发生折射后能够水平输出；线偏振光束311对楔形双折射晶体302而言是o光，对walk-off型楔形双折射晶体303而言是e光，发生折射后其k矢量方向也为水平。线偏振光束312在walk-off型楔形双折射晶体303中的折射率由θ角的大小确定，介于no和ne之间。线偏振光束312和线偏振光束311在进入walk-off型楔形双折射晶体303中时，行走一段距离后合束于面322，也水平输出，共同为单光纤准直器304接收而完成偏振光合束功能。与图2所示渥拉斯顿棱镜相比，该结构由于输入光束交点不必严格定位于相互紧贴的楔角面上，对靠近双光纤一端的双折射晶体尺寸可适当放宽，也为调节光路提供了更多的空间。