[发明专利]具有集成式光束分离器的传感器装置

权利要求书

1.一种光学传感器装置，其包括：

光源(4)，

第一光纤(SMF1)，其中来自所述光源(4)的光耦合到所述第一光纤(SMF1)中，

集成式光束分离器(8)，其具有光电子侧入口端口(PT1)、第一光电子侧出口端口(PT2)、第二光电子侧出口端口(PT3)，以及传感侧端口(PT5)，其中进入所述光电子侧入口端口(PT1)的光至少部分地耦合到所述传感侧端口(PT5)中，且进入所述传感侧端口(PT5)的光至少部分地分割到所述第一光电子侧出口端口(PT2)和第二光电子侧出口端口(PT3)中，并且其中所述第一光纤(SMF1)定位成将光发送到所述光电子侧入口端口(PT1)中，

传感元件(10,11,13)，其双折射率作为被测变量的函数而变化，其中来自所述传感侧端口(PT5)的光耦合到所述传感元件(10,11,13)中、反射且耦合回到所述传感侧端口(PT5)中，

至少一个第二光纤(SMF2)和至少一个第三光纤(SMF3)，其中来自所述第一光电子侧出口端口(PT2)和所述第二光电子侧出口端口(PT3)的光分别被供给到所述第二光纤(SMF2)和第三光纤(SMF3)中，

光检测器(PD1,PD2)，其用于测量从所述第二光纤(SMF2)和第三光纤(SMF3)离开的光，

其中所述光束分离器(8)包括：

a)多个波导区段(W1-W5)和分割接头(J1-J3)，以及

b)在所述集成式光束分离器(8)的相反的侧部上的第一面(22)和第二面(23)，其中所述光电子侧入口端口(PT1)和所述光电子侧出口端口(PT2-PT4)布置在所述第一面(22)处，且所述传感侧端口(PT5)布置在所述第二面(23)处，

其中，沿平行于所述第一面(22)的方向Y，所述传感侧端口(PT5)相对于所述光电子侧入口端口(PT1)以及所述第一光电子侧出口端口(PT2)和第二光电子侧出口端口(PT3)而偏移达非零的最小端口-端口偏移量，

其特征在于，沿所述方向Y，所述传感侧端口(PT5)相对于来自所述光电子侧入口端口(PT1)的光在其到所述传感侧端口(PT5)的路线上所经过的任何接头(J1-J3)而偏移达非零的最小接头-端口偏移量。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述集成式光束分离器(8)沿垂直于所述第一面(22)的方向具有为L的长度，并且其中所述最小端口-端口偏移量至少为L/20。

3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述最小端口-端口偏移量至少为L/10。

4.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述最小端口-端口偏移量至少为250μm。

5.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，沿所述方向Y，所述第一光电子侧出口端口(PT2)和第二光电子侧出口端口(PT3)相对于来自所述传感侧端口(PT5)的光在其到所述光电子侧入口或出口端口(PT1-PT3)中的任何端口的路线上所经过的任何接头(J1-J3)而偏移达非零的最小接头-端口偏移量。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的传感器装置，其特征在于，所述最小接头-端口偏移量至少为D/20，其中D为所述接头(J1-J3)中的任何接头到所述面(22,23)中的任何面的最远距离。

7.根据权利要求6所述的传感器装置，其特征在于，所述最小接头-端口偏移量至少为D/10。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的传感器装置，其特征在于，所述最小接头-端口偏移量至少为125μm。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的传感器装置，其特征在于，所述波导区段(W1-W5)为双折射的，且在从所述光电子侧入口端口(PT1)传到所述传感侧端口(PT5)且以交换的偏振传回到所述光电子侧出口端口(PT2-PT4)中的一个的光的两个偏振模式之间引入为90°+n·180°的相移，其中n为零或正整数。