[发明专利]一种隔离型偏振分束器

说明书

本发明实施例公开了一种隔离型偏振分束器。隔离型偏振分束器包括沿光路传播路径依次设置的用于输出发散光束的光纤输出模块、用于对发散光束进行整形形成准直光束的准直输出模块、用于对准直光束进行整形形成聚焦光束的输入耦合模块、用于对聚焦光束进行分束形成偏振光束的至少一个隔离型分光模块，用于接收偏振光束的光束接收模块。本发明实施例公开的隔离型偏振分束器可以对光束进行隔离和分束，且该隔离型偏振分束器体积小、集成度高、成本低且加工简易。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，尤其涉及一种隔离型偏振分束器。

背景技术

基于光纤的偏振光束合束器(PBC，Isolator Polarization Beam Combiner)或偏振光束分束器(PBS，Polarization Beam Splitter)用于将两束正交偏振光耦合入一根光纤中，或将一根光纤中含有的正交线偏振光分别耦合到两个光纤输出，这种器件的一个重要应用领域是用来实现偏振态复用(解复用)从而增加光纤网络系统的通信容量。为防止反馈回激光源的光对激光造成损伤，通常在激光和一般偏振分束器之间提供一个外部隔离器。

然而，提供激光泵浦功率成本太高，而使用分开的隔离器和偏振分束器则会增加插入损耗。带隔离的偏振光分束器(IPBS，Isolator Polarization Beam Splitter)相比一般偏振光分束器能提供在反方向上传输的隔离作用。

现阶段常见的基于渥拉斯顿棱镜制作的偏振分束器对组件之间的配合对位要求很高，不可避免产生体积大、成本高、生产难度大等困难。其他结构例如基于亚波长光栅制作的偏振分束器同样存在生产操作难度大、原材料价格高、消光小、不耐受高功率、使用带宽小等缺陷，因此也未能得到广泛使用。

发明内容

本发明实施例提供了一种隔离型偏振分束器，可以对光束进行隔离和分束。

本发明实施例提供了一种隔离型偏振分束器，包括：

沿光路传播路径依次设置的用于输出发散光束的光纤输出模块、用于对所述发散光束进行整形形成准直光束的准直输出模块、用于对所述准直光束进行整形形成聚焦光束的输入耦合模块、用于对所述聚焦光束进行分束形成偏振光束的至少一个隔离型分光模块，用于接收所述偏振光束的光束接收模块；

其中，所述隔离型分光模块包括：第一分光晶体，偏振方向调整组件，第二分光晶体；所述第一分光晶体用于对入射的光束进行双折射形成第一偏振光束和第二偏振光束，所述偏振方向调整组件用于调整所述第一偏振光束的偏振方向形成第三偏振光束，调整所述第二偏振光束的偏振方向形成第四偏振光束，所述第二分光晶体用于分离通过所述第三偏振光束和所述第四偏振光束；所述第一偏振光束的偏振方向与所述第三偏振光束的偏振方向相同，所述第二偏振光束的偏振方向与所述第四偏振光束的偏振方向相同；或者，所述第一偏振光束的偏振方向与所述第四偏振光束的偏振方向相同，所述第二偏振光束的偏振方向与所述第三偏振光束的偏振方向相同，所述第一偏振光束的偏振方向与所述第二偏振光束的偏振方向相互垂直。

可选的，所述第一偏振光束的偏振方向与所述第四偏振光束的偏振方向相同，所述第二偏振光束的偏振方向与所述第三偏振光束的偏振方向相同；所述偏振方向调整组件包括：第一光学部件和第二光学部件，所述第一光学部件用于将所述第一偏振光束的偏振方向顺时针旋转45°形成第五偏振光束，还用于将所述第二偏振光束的偏振方向顺时针旋转45°形成第六偏振光束；所述第二光学部件用于将所述第五偏振光束的偏振方向顺时针旋转45°形成第三偏振光束，还用于将所述第六偏振光束的偏振方向顺时针旋转45°形成第四偏振光束；

或者，所述第一光学部件用于将所述第一偏振光束的偏振方向逆时针旋转45°形成第五偏振光束，还用于将所述第二偏振光束的偏振方向逆时针旋转45°形成第六偏振光束；所述第二光学部件用于将所述第五偏振光束的偏振方向逆时针旋转45°形成第三偏振光束，还用于将所述第六偏振光束的偏振方向逆时针旋转45°形成第四偏振光束，其中所述顺时针或逆时针为沿光路传播的方向观察。