專利名稱：一種偏振合束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光纖通訊領(lǐng)域中使用的光無源器件，特別是涉及一種偏振合束器。
在光通訊領(lǐng)域中，最典型的合束器思想是采用兩束偏振態(tài)相互垂直的單模保偏光纖，使其在雙折射晶體內(nèi)合束。如


圖1所示，101、102是單模保偏光纖準(zhǔn)直器，101、102的出射光分別為O光和E光，二者的偏振態(tài)相互垂直，103為雙折射晶體，它將O光和E光合到一個光束上。104為單光纖準(zhǔn)直器，它將從雙折射晶體103合束的光再耦合到同一光纖之中，這樣一個組合體稱為光偏振合束器。由于實(shí)際使用中，單模保偏光纖準(zhǔn)直器101、102直徑為3.2mm，定位二者其間至少要有4mm間隙，再加上如若采用雙折射晶體103為YVO4晶體，一般厚度要40mm，顯然這種結(jié)構(gòu)的合束器裝配體積大，成本太高，不能滿足現(xiàn)實(shí)光通訊領(lǐng)域的要求。
本實(shí)用新型的目的正是在于提供一種偏振合束器，它具有體積小，結(jié)構(gòu)、制作簡單的優(yōu)點(diǎn)，同時能夠滿足使用者的需求。
本實(shí)用新型采用如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述目的，在雙光纖毛細(xì)管制成的雙光纖頭出光端貼置有一雙折射晶體薄片，它能將兩個偏振態(tài)相互垂直的保偏光纖輸出光合為一束光，同時該雙折射晶體薄片后置另一雙折射晶體薄片，以補(bǔ)償?shù)谝浑p折射晶體薄片在光束合束過程中產(chǎn)生的光程差，然后合束后的光束再經(jīng)過微透鏡準(zhǔn)直，最后為一個單模光纖準(zhǔn)直器所接受。
采用了上述結(jié)構(gòu)之后，由于雙光纖頭采用普通雙光纖毛細(xì)管制作，兩光纖之間的間隙為125μm，雙折射晶體薄片僅需厚度1.25mm的YVO4晶體即可，就明顯大大減小了偏振合束器的各零件及總體裝配體積，同時簡單的結(jié)構(gòu)也使得制作工藝大為簡化。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用作進(jìn)一步詳盡地闡述。
圖1是傳統(tǒng)偏振合束器的光路示意圖；圖2是本實(shí)用新型偏振合束器的光路圖；圖3是本實(shí)用新型雙折射晶體薄片通光路圖；圖4是雙折射晶體薄片A在通光方向上晶體光軸方向示意圖；圖5是雙折射晶體薄片B在通光方向上晶體光軸方向示意圖；圖6是本實(shí)用新型裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2所示，201、202為單模保偏光纖，且二者的偏振態(tài)相互垂直，203為雙光纖毛細(xì)管制成的光纖頭，204為雙折射晶體薄片A，它將201、202合為同一光束，再通過另一雙折射晶體薄片B即205，補(bǔ)償通過204合束過程中產(chǎn)生的光程差，使兩光纖出射處在同一個焦平面上。最后合束光經(jīng)微透鏡206準(zhǔn)直后，被由微透鏡207和單光纖頭208構(gòu)成的單模光纖準(zhǔn)直器所接受，最終實(shí)現(xiàn)合束。
再如圖3、4、5所示，雙折射晶體薄片204、205可采用YVO4晶體，其對O光和E光折射率差值較大，可獲得較大O光和E光的分離角θ。203中雙光纖的間隔為d，204中通光方向上厚度為L1，205中通光方向上的厚度為L2，且204、205光軸方向與通光方向重直。L1中為O光時，L2中為E光；L1中為E光，L2中為O光，但在L2中通光方向上的光線不再發(fā)生偏折，一般來說，實(shí)際晶體的θ角較小，Cosθ≈1， 當(dāng)L1＝L2時就可以很好補(bǔ)償L1的光程差。
本實(shí)用新型雙折射晶體薄片還可以是金紅石、KTP或是其它no與ne差值較大的雙折射晶體。
本實(shí)用新型的裝配結(jié)構(gòu)如圖6所示，1、2為單模保偏光纖，3為單模光纖，4、5為光纖橡皮護(hù)套，6、20為外殼，7、8為雙折射晶體薄片，雙光纖頭9、微透鏡10通過玻璃管12固定于金屬管11上，微透鏡18、單光纖頭19通過玻璃管17固定于金屬管15上，金屬管11、15與殼體20相連固定于殼體6上。14、16為焊錫，13為硅膠。
權(quán)利要求1.一種偏振合束器，其特征在于包括雙光纖頭(9)，微透鏡(18)和單光纖準(zhǔn)直器構(gòu)成，所述雙光纖頭(9)的出光端依次貼有有二片雙折射晶體薄片(7)(8)，微透鏡(10)位于雙光纖頭(9)和單模光纖準(zhǔn)直器之間，所述單模光纖準(zhǔn)直器由微透鏡(18)和單光纖頭(19)構(gòu)成，雙光纖頭(9)，微透鏡(10)和單模光纖準(zhǔn)直器均固定在殼體(6)(20)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振合束器，其特征在于從雙光纖頭(9)入射的是二束偏振態(tài)相互垂直的單模保偏光纖(1)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振合束器，其特征在于在雙光纖頭(9)出光端貼置有一雙折射晶體薄片(7)，將兩束偏振態(tài)相互重直的保偏光纖(1)(2)輸出光合為一束光，所述雙折射晶體薄片(7)后置另一雙折射晶體薄片(8)以補(bǔ)償?shù)谝浑p折射晶體薄片(7)在光束合束過程中產(chǎn)生的光程差，使雙光纖頭(9)發(fā)光點(diǎn)在微透鏡(10)同一焦平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振合束器，其特征在于雙光纖頭(9)、微透鏡(10)通過玻璃管(12)固定于金屬管(11)上，微透鏡(18)、單光纖頭(19)通過玻璃管(17)固定于金屬管(15)上，金屬管(11)(15)與殼體(20)相連固定于殼體(6)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種偏振合束器,在雙光纖毛細(xì)管制成的雙光纖頭出光端貼置有一雙折射晶體薄片,它能將兩個偏振態(tài)相互垂直的保偏光纖輸出光合為一束光,同時該雙折射晶體薄片后置另一雙折射晶體薄片,以補(bǔ)償?shù)谝浑p折射晶體薄片在光束合束過程中產(chǎn)生的光程差,然后合束后的光束再經(jīng)過微透鏡準(zhǔn)直,最后為一個單模光纖準(zhǔn)直器所接受。采用了上述結(jié)構(gòu)的偏振合束大大減小了各零件及總體裝配體積,同時簡單的結(jié)構(gòu)也使得制作工藝大為簡化。
文檔編號G02B6/27GK2478127SQ0123758
公開日2002年2月20日 申請日期2001年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月24日
發(fā)明者吳礪, 凌吉武, 郭少琴, 黃石庚, 寧海洋 申請人:福建華科光電有限公司