[发明专利]一种偏振无关的微型光纤可调延迟线

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种偏振无关的微型光纤可调延迟线。

背景技术

在光信号处理领域，如何有效的延迟光信号一直是个重要研究方向。光纤可调延迟线用于实现输入端到输出端之间光信号的可调延迟。光纤可调光延迟线及其组成的光延时阵列应用广泛，能有效实现射频(RF)信号的真延时(TTD)，该技术可应用于高速光通信、光信息处理以及微波/毫米波光子信号处理等领域。

目前主要有以下几种实现光纤延迟线的途径：基于光纤和电开关切换、基于光纤和光开关切换、声光控制、基于集成光学、基于空间光路切换、基于可调谐激光器和光色散等。

与上述方法相比，本发明使用的方法具有工作波长范围广，激光光源简单，受温度变化影响小等优点。同时，本发明使用了偏振控制组件和高定位精度的微型直线电机致动，使得本发明还具有与入射光偏振态无关、延迟精度高、重复性好、能耗小等优点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种延迟精度高，能耗小的偏振无关的微型光纤可调延迟线。

偏振无关的微型光纤可调延迟线是：在水平入射光路上依次设置第一光纤准直器、第一偏振位移晶体、第一半波片、偏振分束镜、置于永磁体环中的磁光晶体、平面反射镜及机械致动部件；在偏振分束镜的垂直反射光路上，设置45度全反射镜，产生水平反射光路；沿水平反射光路依次放置第二半波片、第二偏振位移晶体、第二光纤准直器；通过机械致动部件改变平面反射镜的水平位置，从而实现输入端光信号到输出端光信号之间的时间延迟调节。

所述的第一半波片、第二半波片均为光轴与水平方向成45度，使通过它们的线偏振光偏转90度的半波片，其中第一半波片贴在第一偏振位移晶体的上半通光面，第二半波片贴在第二偏振位移晶体的下半通光面。

所述的机械致动部件是一种利用压电陶瓷材料在加电信号后，产生超声波频率振动位移的原理制成的微型直线电机。

所述的偏振分束镜是对水平线偏振光透射，对垂直线偏振光反射的分束镜。

所述的磁光晶体是Garnet磁光晶体。

所述的Garnet磁光晶体是磁光晶体钇铁石榴石YIG或磁光晶体YFeO₃，并被永磁体环预加了饱和磁场。

所述的45度全反射镜为直角全反射镜。

所述的第一偏振位移晶体、第二偏振位移晶体是钒酸钇或金红石。

本发明通过机械致动部件改变平面反射镜的水平位置，改变输入端光信号到输出端光信号之间光程差，从而实现光信号的高分辨率延时调节。因此具有工作波长范围广，激光光源简单，受温度变化影响小等优点。同时，本发明使用了偏振控制组件和高定位精度的微型直线电机致动，使得本发明还具有与入射光偏振态无关、延迟精度高、重复性好、能耗小等优点。优于其它传统的光纤延迟线。

附图说明

图1是偏振无关的微型光纤可调延迟线的构成示意俯视图；

图2是偏振无关的微型光纤可调延迟线1～8号元件的构成示意左视图；

图3是偏振无关的微型光纤可调延迟线9～12号元件的构成示意左视图；

图4是本发明入射光路1、2、3、4、5、7号元件端面光偏振态及位置示意图；

图5是本发明反射光路7、5、4、9、10、11号元件端面光偏振态及位置示意图；

图中，第一光纤准直器1、第一偏振位移晶体2、第一半波片3、偏振分束镜4、磁光晶体5、永磁体环6、平面反射镜7、机械致动部件8、45度全反射镜9、第二半波片10、第二偏振位移晶体11、第二光纤准直器12。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明：

如图1、2、3所示，一种偏振无关的微型光纤可调延迟线是在水平入射光路上依次设置第一光纤准直器、第一偏振位移晶体、第一半波片、偏振分束镜、置于永磁体环中的磁光晶体、平面反射镜及机械致动部件；在偏振分束镜的垂直反射光路上，设置45度全反射镜，产生水平反射光路；沿此水平反射光路依次放置第二半波片、第二偏振位移晶体、第二光纤准直器；通过机械致动部件改变平面反射镜的水平位置，从而实现输入端光信号到输出端光信号之间的时间延迟调节。

第一半波片、第二半波片都是光轴与水平方向成45度的半波片，使通过它的线偏振光偏转90度。同时为了使结构更加紧凑，可以把厚度很薄的半波片粘在双折射晶体的通光面上，其中第一半波片贴在双折射晶体的上半通光面，第二半波片贴在双折射晶体的下半通光面。