[实用新型]光纤光学环路器

说明书

本实用新型涉及光学仪器，尤其涉及光纤光学环路器。

光纤技术是现代光学中一个重要分支，它经过近二十年研究开发已基本形成一项十分诱人的产业结构，发达国家每年以40％产值比例迅猛增长，它的特点是灵敏度高不受形状限制抗环境强适用范围广，有遥测集成的潜力，容积小重量轻。因此先进国家把它列为与计算机技术发展同等重要的位置。应用上最突出有两个方面：(1)光通信网络的换代；(2)光纤传感器件的发展上，其中在光通信领域用光缆替代电缆，用数字通信替代模拟通信，在交换器中用光-光系统代替电子系统。实现多路光-光转换新器件，将会全面替代目前电子分路系统是国际市场引人著目一件大事，寻求最佳性能/价格比的通信系统与网络，实现三遥(遥控、遥测、遥供)，迎接信息社会浪潮的来临，达到城市超大容量通信系统，前途十分广阔。光纤光学环路器是用一种波分复用(WDM)，即用不同的光频载波携带信息，在一根光纤上同时实现多路传输。为了在传输线路中插入“多路传输器”与“解多路传输器”必须符合以下要求：1.插入损耗小；2.各路间串话小；3.隔离度大；4.重复度好；5.尺寸小，其体积与光电组件体积相比拟；6.结构稳定价格低廉。因此器件技术含量高、开发难度大。

本实用新型的目的是提供一种结构稳定可靠、分路效率高的光纤光学环路器。

为了达到上述目的本实用新型采取下列措施，光纤光学环路器特征是它具有机座，机座两端分别设有两个光纤自聚焦透镜，机座中间设有镜架，镜架上平行设有两偏振棱镜，两偏振棱镜之间依次设有两法拉弟磁旋光器，两波片。两法拉弟磁旋光器主轴互相平行并与偏振棱镜垂直，两波片与偏振棱镜平行。

本实用新型的优点是：实现多路光-光转换新器件，将会全面替代目前电子分路系统，在光通信领域前景十分广阔。结构稳定可靠，小型化，适用1.55mμ窗口工作，分路效率高，插入损耗小，成本低。

下面结合附图作详细说明。

图1是光纤光学环路器结构示意图；

图2是光纤光学环路器工作原理图。

光纤光学环路器特征是它具有机座5，机座两端分别设有两个光纤自聚焦透镜1，机座中间设有镜架6，镜架上平行设有两偏振棱镜2，两偏振棱镜之间依次设有两法拉弟磁旋光器3，两波片4。两法拉弟磁旋光器主轴互相平行并与偏振棱镜垂直，两波片与偏振棱镜平行。波片采用半波片。光纤自聚焦透镜采用1.55mμ波长的单模光纤自聚焦透镜。

工作时要求A路信号，B路出射，B路返回，C路接受。同理，C路信号，D路出射，D路返回，A路接受。

本实用新型的原理：光纤光学环路器，有ABCD四个输入输出端口和ABC三个输入输出端口的两种型式。行进时，沿A→B、B→C、C→D、D→A的方向传播，但不能按其它方向，与隔离器一样它是一种非互易器件。

基于法拉第效应(光和物质之间的一种磁相互作用)原理。光是电磁波具有波动性，在光的传播方向上有相互垂直的电场和磁场分量。当光在外加直流磁场H的物体中传播时，光的振动面会旋转θ角度，这一现象称法拉第效应，θ＝VHL式中，V是费尔德(Verdet)常数，L为磁旋光器长度，H是磁场强度。图2是光纤光学环路器的工作原理图偏振棱镜把光分离成P、S分量。从A点入射光经第一只偏振棱镜分离成P、S两个分量后通过45°法拉弟磁旋光器和半波片使振动面旋转90°。结果，P分量变S分量，S分量变成P分量，再经第二只偏振棱镜后由B端输出。再从B端反向入射的光，又通过半波片，旋转了45°，经法拉第旋转体后又反向旋转了45°。这样，经偏振镜后只能在C端输入从D端输出，从D端反回由A端输出的环行方式。

在光纤光学环路器里，使用半导体激光器作光源。从光纤连接点或光路部件上反射回入射端的光会射入半导体激光器，使半导体激光器工作不稳定，在高速数据传输或强度调制的模拟传输方式中这现象会造成误码和噪声。光纤光学环器能克服这缺点，还能起接受多路信号的作用。采用光栅、棱镜和凹面光栅等元件，都能起分波长的作用。