專(zhuān)利名稱(chēng)：微光學(xué)線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種將注入的線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光的微光學(xué)線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在利用光的偏振態(tài)進(jìn)行計(jì)量的光纖傳感器中，一般會(huì)涉及到光偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換，如將線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，或?qū)A偏振光轉(zhuǎn)換成線(xiàn)偏振光。
在傳統(tǒng)的光纖傳感器中，以采用光纖偏振控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其由單模光纖按一定半徑繞制而成，其原理簡(jiǎn)單，易調(diào)整，較適用于實(shí)驗(yàn)室用。但其體積大、狀態(tài)不易穩(wěn)定，并且不適用于在外界環(huán)境場(chǎng)所下工作，使其應(yīng)用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述轉(zhuǎn)換器的缺陷，本實(shí)用新型提出一種利用微光學(xué)原理的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其解決了不但適用于室內(nèi)工作，還適用于室外工作，其可在-40℃～+85℃的環(huán)境下正常工作，且體積小，一般可加工Φ5.5mm×40mm。
本實(shí)用新型的一種微光學(xué)線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，由外套、準(zhǔn)直器A、準(zhǔn)直器B、1/4波片、磁環(huán)、連接橋組成，連接橋安裝在外套內(nèi)，從左至右連接橋內(nèi)安裝有準(zhǔn)直器A、磁環(huán)、1/4波片、準(zhǔn)直器B，磁環(huán)同1/4波片膠粘連接在一起，磁環(huán)的另一面膠粘連接在準(zhǔn)直器A的梯度透鏡上；所述的準(zhǔn)直器A由梯度透鏡、毛細(xì)管、玻璃管、鍍金管和光纖構(gòu)成，光纖安裝在毛細(xì)管內(nèi)，梯度透鏡安裝在玻璃管內(nèi)靠近磁環(huán)的一端，另一端安裝有毛細(xì)管，玻璃管外是鍍金管，鍍金管焊接在連接橋的內(nèi)壁上；所述的準(zhǔn)直器B由梯度透鏡、毛細(xì)管、玻璃管、鍍金管和光纖構(gòu)成，光纖安裝在毛細(xì)管內(nèi)，梯度透鏡安裝在玻璃管內(nèi)靠近1/4波片的一端，另一端安裝有毛細(xì)管，玻璃管外是鍍金管，鍍金管焊接在連接橋的內(nèi)壁上；所述的準(zhǔn)直器A的梯度透鏡同準(zhǔn)直器B的梯度透鏡相對(duì)放置；所述的1/4波片主軸與輸入的線(xiàn)偏振光的偏振方向成45°；所述的左、右端蓋膠粘在外套的兩端上。
所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其消光比＜0.5～0.1dB，插入損耗＜0.5dB，工作溫度范圍是-40℃～+85℃。
所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其準(zhǔn)直器A中的光纖可以是高雙折射光纖、單模光纖。
所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其準(zhǔn)直器B中的光纖可以是低雙折射光纖、圓雙折射光纖、單模光纖。
本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；溫度性能穩(wěn)定，可在-40℃～+85℃溫度范圍內(nèi)工作。


圖1是本實(shí)用新型的剖視圖。
圖中 1.外套 2.準(zhǔn)直器A3.準(zhǔn)直器B 4.光纖5.光纖 6.1/4波片 7.磁環(huán) 8.連接橋 9.毛細(xì)管10.玻璃管11.鍍金管 12.梯度透鏡 13.梯度透鏡 14.毛細(xì)管15.玻璃管16.鍍金管 17.左端蓋18.右端蓋具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)用新型的一種將注入的線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，它利用微光學(xué)原理制作而成，它由外套1、準(zhǔn)直器A2、準(zhǔn)直器B3、1/4波片6、磁環(huán)7、連接橋8組成，連接橋8安裝在外套1內(nèi)，從左至右連接橋8內(nèi)安裝有準(zhǔn)直器A2、磁環(huán)7、1/4波片6、準(zhǔn)直器B3，磁環(huán)7同1/4波片6膠粘連接在一起，磁環(huán)7的另一面膠粘連接在準(zhǔn)直器A2的梯度透鏡12上；所述的準(zhǔn)直器A2由梯度透鏡12、毛細(xì)管9、玻璃管10、鍍金管11和光纖4構(gòu)成，其光纖4安裝在毛細(xì)管9內(nèi)，光纖4一端為斜8°的端面，端面上鍍有增透膜，鍍有增透膜的光纖端同梯度透鏡12相對(duì)放置，其梯度透鏡12安裝在玻璃管10內(nèi)靠近磁環(huán)7的一端，玻璃管10的另一端安裝有毛細(xì)管9，玻璃管10外是鍍金管11，鍍金管11焊接在連接橋8的內(nèi)壁上；所述的準(zhǔn)直器B3由梯度透鏡13、毛細(xì)管14、玻璃管15、鍍金管16和光纖5構(gòu)成，其光纖5安裝在毛細(xì)管14內(nèi)，光纖5一端為斜8°的端面，端面上鍍有增透膜，鍍有增透膜的光纖端同梯度透鏡13相對(duì)放置，其梯度透鏡13安裝在玻璃管15內(nèi)靠近1/4波片6的一端，另一端安裝有毛細(xì)管14，玻璃管15外是鍍金管16，鍍金管16焊接在連接橋8的內(nèi)壁上；所述的準(zhǔn)直器A2的梯度透鏡12同準(zhǔn)直器B3的梯度透鏡13相對(duì)放置；所述的1/4波片6主軸與輸入的線(xiàn)偏振光的偏振方向成45°。
在實(shí)際使用中，當(dāng)注入的線(xiàn)偏振光穿過(guò)準(zhǔn)直器A2、磁環(huán)7、1/4波片6和準(zhǔn)直器B3后，從輸入端的線(xiàn)偏振光經(jīng)梯度透鏡12準(zhǔn)直后成為空間平行光，經(jīng)過(guò)1/4波片6后成為圓偏振光，再經(jīng)過(guò)梯度透鏡13匯聚到輸出端光纖便是經(jīng)轉(zhuǎn)換的圓偏振光。
本實(shí)用新型的微光學(xué)線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，在加工制作上可先將磁環(huán)7和1/4波片6用膠連接，再將貼有1/4波片6的磁環(huán)7同準(zhǔn)直器A2的梯狀透鏡12用膠固定在一起，準(zhǔn)直器B3和套有磁環(huán)7的準(zhǔn)直器A2在連接橋8內(nèi)對(duì)準(zhǔn)并用焊錫焊接在連接橋8上，在連接橋8外由外套1將其封裝，外套1與左端蓋17和右端蓋18用膠粘劑膠合，形成一個(gè)完整的器件。為了保證該器件的高性能要求，準(zhǔn)直器A2和準(zhǔn)直器B3為本發(fā)明人自制的器件。在本實(shí)用新型中，光纖與梯狀透鏡耦合可制成準(zhǔn)直器，如果光纖為保偏光纖，則準(zhǔn)直器叫保偏準(zhǔn)直器，但保偏光纖中可有高雙折射光纖、低雙折射光纖、圓雙折射光纖；如果光纖為單模光纖，則準(zhǔn)直器叫單模準(zhǔn)直器。
本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換器體積小，一般可加工Φ5.5mm×40mm，其制作工藝簡(jiǎn)單，易于批量化生產(chǎn)；并能在任何場(chǎng)合使用，其溫度性能穩(wěn)定，可在-40℃～+85℃溫度范圍內(nèi)工作，較佳工作溫度為-20℃～+50℃；經(jīng)測(cè)試其消光比＜0.5～0.1dB，插入損耗＜0.5dB；該產(chǎn)品尤其適用于在全光纖傳感器中的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種微光學(xué)線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于由外套(1)、準(zhǔn)直器A(2)、準(zhǔn)直器B(3)、1/4波片(6)、磁環(huán)(7)、連接橋(8)組成，連接橋(8)安裝在外套(1)內(nèi)，從左至右連接橋(8)內(nèi)安裝有準(zhǔn)直器A(2)、磁環(huán)(7)、1/4波片(6)、準(zhǔn)直器B(3)，磁環(huán)(7)同1/4波片(6)膠粘連接在一起，磁環(huán)(7)的另一面膠粘連接在準(zhǔn)直器A(2)的梯度透鏡(12)上；所述的準(zhǔn)直器A(2)由梯度透鏡(12)、毛細(xì)管(9)、玻璃管(10)、鍍金管(11)和光纖(4)構(gòu)成，其光纖(4)安裝在毛細(xì)管(9)內(nèi)，光纖(4)一端為斜8°的端面，端面上鍍有增透膜，鍍有增透膜的光纖端同梯度透鏡(12)相對(duì)放置，其梯度透鏡(12)安裝在玻璃管(10)內(nèi)靠近磁環(huán)(7)的一端，玻璃管(10)的另一端安裝有毛細(xì)管(9)，玻璃管(10)外是鍍金管(11)，鍍金管(11)焊接在連接橋(8)的內(nèi)壁上；所述的準(zhǔn)直器B(3)由梯度透鏡(13)、毛細(xì)管(14)、玻璃管(15)、鍍金管(16)和光纖(5)構(gòu)成，其光纖(5)安裝在毛細(xì)管(14)內(nèi)，光纖(5)一端為斜8°的端面，端面上鍍有增透膜，鍍有增透膜的光纖端同梯度透鏡(13)相對(duì)放置，其梯度透鏡(13)安裝在玻璃管(15)內(nèi)靠近1/4波片(6)的一端，玻璃管(15)的另一端安裝有毛細(xì)管(14)，玻璃管(15)外是鍍金管(16)，鍍金管(16)焊接在連接橋(8)的內(nèi)壁上；所述的準(zhǔn)直器A(2)的梯度透鏡(12)同準(zhǔn)直器B(3)的梯度透鏡(13)相對(duì)放置；所述的1/4波片(6)主軸與輸入的線(xiàn)偏振光的偏振方向成45°；所述的左、右端蓋(17、18)膠粘在外套(1)的兩端上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器的消光比＜0.5～0.1dB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器的插入損耗＜0.5dB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍是-40℃～+85℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍是-20℃～+50℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于1/4波片(6)與準(zhǔn)直器B(3)之間間距為2～3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于毛細(xì)管(9、14)直徑為2.5+0.2mm，其為玻璃材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于準(zhǔn)直器A(2)中的光纖(4)可以是高雙折射光纖、單模光纖。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，其特征在于準(zhǔn)直器B(3)中的光纖(5)可以是低雙折射光纖、圓雙折射光纖、單模光纖。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種將注入的線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光的微光學(xué)線(xiàn)圓轉(zhuǎn)換器，它利用微光學(xué)原理制作而成，它由外套、準(zhǔn)直器A、準(zhǔn)直器B、1/4波片、磁環(huán)、連接橋組成，連接橋安裝在外套內(nèi)，從左至右連接橋內(nèi)安裝有準(zhǔn)直器A、磁環(huán)、1/4波片、準(zhǔn)直器B。該裝置經(jīng)輸入端光纖中的線(xiàn)偏振光經(jīng)梯度透鏡準(zhǔn)直后成為空間平行光，經(jīng)過(guò)1/4波片后成為圓偏振光，再經(jīng)過(guò)梯度透鏡匯聚到輸出端光纖。本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；溫度性能穩(wěn)定，可在－40℃～+85℃溫度范圍內(nèi)工作。
文檔編號(hào)G02B6/27GK2672672SQ200420003468
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2004年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者徐宏杰, 趙晶晶, 馮麗爽, 王夏霄, 唐清善, 張春熹 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)