[发明专利]一种同轴等光程的自由空间环形器

说明书

本发明公开了一种同轴等光程的自由空间环形器，包括依序设置的第一偏振分光机构、间隔机构、45度法拉第旋转片、半波片和第二偏振分光机构，当信号光进入到第一偏振分光机构后，被分为偏振态不同的P光和S光，然后P光和S光沿同轴方向输入到间隔机构中，经间隔机构后，再依序射入到45度法拉第旋转片、半波片和第二偏振分光机构中，最终P光和S光在第二偏振分光机构中合束并输出，其中，信号光被分为P光和S光后至其合光前的光程相等；方案利用偏振分光机构、半波片、法拉第旋转片和间隔块等光学元件的有机结合，提出一系列同轴等光程的自由空间环形器结构。该器件具有同轴，等光程，易生产，成本低，可靠性好等优点，具有良好的市场前景。

技术领域

本发明属于光学器件领域，尤其是一种同轴等光程的自由空间环形器。

背景技术

FSC是BIDI应用的重要元件，传统的FSC在结构设计上要么能实现同轴，要么能实现等光程，然而这二者能兼容的设计并不多。不同轴的缺点在于对封装结构提出挑战，而不同光程的缺点在于高速应用会带来脉冲展宽，因此研发出一种既同轴又等光程的FSC设计结构对应用来说有实际意义。

发明内容

针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种成本低、结构简单且能够实现兼顾同轴和等光程的同轴等光程的自由空间环形器。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

一种同轴等光程的自由空间环形器，其包括依序设置的第一偏振分光机构、间隔机构、45度法拉第旋转片、半波片和第二偏振分光机构，当信号光进入到第一偏振分光机构后，被分为偏振态不同的P光和S光，然后P光和S光沿同轴方向输入到间隔机构中，经间隔机构后，再依序射入到45度法拉第旋转片、半波片和第二偏振分光机构中，最终P光和S光在第二偏振分光机构中合束并输出，其中，信号光被分为P光和S光后至其合光前的光程相等。

进一步，所述的第一偏振分光机构包括第一45度斜方棱镜和第一45度直角棱镜，所述第一45度斜方棱镜的上端面或下端面与第一45度直角棱镜的斜面贴合固定为一体，第一45度斜方棱镜与第一45度直角棱镜贴合的端面上还镀设有第一偏振分光膜，第一45度直角棱镜的其中一直角面与间隔机构相对。

进一步，所述的第二偏振分光机构包括第二45度斜方棱镜和第二45度直角棱镜，所述第二45度斜方棱镜的上端面或下端面与第二45度直角棱镜的斜面贴合固定为一体，第二45度斜方棱镜与第二45度直角棱镜贴合的端面上还镀设有第二偏振分光膜，第二45度直角棱镜的其中一直角面与半波片相对。

进一步，所述的第一偏振分光机构、间隔机构、45度法拉第旋转片、半波片和第二偏振分光机构依序胶合、光胶或深化光胶为一体。

进一步，所述半波片的光轴与45度法拉第旋转片呈22.5度。

作为间隔机构的实施结构之一，所述的间隔机构包括第一间隔块和第二间隔块，其中，第一间隔块的折射率低于第二间隔块的折射率，第一间隔块与第一偏振分光机构输出S光的端面部分相对，第二间隔块与第一偏振分光机构输出P光的端面部分相对。

作为间隔机构的实施结构之二，所述的间隔机构包括第三间隔块，第三间隔块的折射率高于空气折射率，且第三间隔块与第一偏振分光机构输出P光的端面部分相对，第一偏振分光机构输出S光的端面与45度法拉第旋转片之间为空气间隙。

作为间隔机构的实施结构之三，所述的间隔机构包括第四间隔块，第四间隔块的折射率高于空气折射率，第四间隔块的两端面分别与第一偏振分光机构的输出面和45度法拉第旋转片相对，其中，第四间隔块对应第一偏振分光机构输出S光的端面部分设有贯穿其两端面的镂空结构。

进一步，所述第一偏振分光机构和第二偏振分光机构远离间隔机构的端面上均设有楔角片。