[发明专利]一种透镜保偏光纤

说明书

本发明公开了一种透镜保偏光纤，所述透镜保偏光纤为熊猫型保偏光纤，其端面的顶部加工成半柱透镜，所述半柱透镜用于汇聚保偏光纤传导的偏振光，并耦合到保偏光纤耦合器接收端。本发明制得的透镜保偏光纤在保偏光纤的基础上进行微加工，作用区域小，无需附加其他部件，因此易于封装且体积小；楔面和微透镜结构对光斑进行整形匹配，因此光斑与光纤的耦合效率提高。其制作的保偏光纤耦合器，结构紧凑、体积小、使用寿命长，能被广泛用于航空、航天、航海、通信等各个领域的器件中，如光纤陀螺、水听器等的耦合器件，EDFA、Y波导等的尾纤。

技术领域

本发明属于电光和硅光耦合领域，更具体地，涉及一种透镜保偏光纤。

背景技术

保偏光纤是一类特殊的线偏振单模光纤，在光通信领域作为通信器件如EDFA、Y波导等部件的尾纤，被广泛用于航空、航天、航海、通信等各个领域，能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现高精度传感测量。在光通信与光传感领域的高性能器件应用越发广泛，诸如EDFA、Y波导等器件需要提高整体输出功率以提高光放大和波导输出的性能。

要提高整体输出功率，常见方式是采用微透镜或微透镜组对出射光束进行光束整形后耦合到尾纤中，耦合效率可以达到50％-80％，但是此种方式耦合效率的提高依赖于复杂程度越来越高的微透镜组，不仅对空间和成本提出了越来越高的要求，微透镜数量的增加导致微透镜带来的损耗增加，制约了此种方式耦合效率的提高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种透镜保偏光纤，其目的在于通过将熊猫眼型保偏光纤的端面加工成具有透镜结构的特定形状，从而在传输信号光是能对光斑整形匹配后在光纤内传输，提高耦合效率、减小偏振光耦合器的空间需求、并降低封装难度，由此解决现有的保偏光纤耦合器，需要保偏光纤、透镜和接收器三者耦合，同时做到熊猫眼对准导致耦合难度大、效率低、结构复杂同时体积较大的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种透镜保偏光纤，所述透镜保偏光纤为熊猫型保偏光纤，其端面的顶部加工成半柱透镜，所述半柱透镜，用于汇聚保偏光纤传导的偏振光，并耦合到保偏光纤耦合器接收端。

优选地，所述的透镜保偏光纤，其具有关于中心轴面对称的第一与第二楔形面，所述半柱透镜加工形成在所述第一与第二楔形面相交的曲面上。

优选地，所述的透镜保偏光纤，其所述第一与第二楔形面与中心轴面的夹角在15°至60°之间。

优选地，所述的透镜保偏光纤，其所述第一与第二楔形面延长相交的边与光纤轴线的夹角在78°至86°之间，优选82°。

优选地，所述的透镜保偏光纤，其所述第一与第二楔形面延长相交的边与熊猫眼圆心连线的夹角为0°或90°，优选90°。

优选地，所述的透镜保偏光纤，其所述半柱透镜曲率半径在3～12μm之间。

优选地，所述的透镜保偏光纤，其所述透镜保偏光纤，具有垂直于中心轴面与光纤轴线夹角为20°至40°之间的第三楔形面，优选30°。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

与现有技术相比，本发明制得的透镜保偏光纤在保偏光纤的基础上进行微加工，作用区域小，无需附加其他部件，因此易于封装且体积小；楔形面和微透镜结构对光斑进行整形匹配，因此光斑与光纤的耦合效率提高。其制作的保偏光纤耦合器，结构紧凑、体积小、使用寿命长，能被广泛用于航空、航天、航海、通信等各个领域的器件中，如光纤陀螺、水听器等的耦合器件，EDFA、Y波导等的尾纤。

附图说明

图1是本发明提供的透镜保偏光纤结构示意图；

图2是本发明实施例提供的透镜保偏光纤结构示意图；