本發(fā)明涉及光學設計技術領域，尤其涉及光通訊領域的一種新型偏振相關反射光去耦合系統(tǒng)。

背景技術：

在光學產(chǎn)品設計中經(jīng)常會遇到反射光干擾入射光學系統(tǒng)，導致整個光學系統(tǒng)性能下降或無法工作，因此在很多的光學產(chǎn)品設計中需要采取措施來降低或克服反射光耦合到入射光學系統(tǒng)中，以達到穩(wěn)定的性能及功能。常用的降低反射光影響的方法有如下幾種，

(1)在反射界面鍍增透膜(AR)，以減少反射光的總量。此方法用高低折射率間隔的介質(zhì)材料層疊，以達到減少反射的目的，此方法成本低，但是有兩個缺點，一是：反射光偏振態(tài)和入射光相同，反射光仍然會影響入射端的穩(wěn)定工作；二是：由于鍍膜技術的限制，反射率最高只能做到-20～30dB，達不到一些行業(yè)更高的要求。

(2)采用法拉第旋光效應和偏振片組合的光學隔離器設計。此設計利用偏振片的偏振選擇特性，只能允許和其選擇方向相同的入射線偏振光通過；然后進入法拉第旋光晶體后，入射光偏振方向旋轉45度；入射光照射到反射界面后返回，在法拉第旋光晶體中偏振方向再次沿相同方向旋轉45度，此時與入射光的偏振方向和偏振片的選擇方向成90度垂直狀態(tài)，不能通過偏振片，從而達到隔離反射光的效果。此方法的隔離度可以達到-40dB，滿足大多數(shù)應用需求。但是此兩種材料被國外2家公司壟斷，價格極其昂貴，市場供應能力也有限。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種新型偏振相關反射光去耦合系統(tǒng)的設計方法。

本發(fā)明提供如下技術方案：

一種新型偏振相關反射光去耦合系統(tǒng)。其中，所述系統(tǒng)：

(1)材料構成包括一個偏振元件和一個1/4波長位相延遲元件。

(2)偏振元件的偏振選擇方向和1/4波長位相延遲元件的光軸在入射表面的投影目標角度為45°或135°。

(3)入射線偏振光必須與偏振元件的偏振選擇方向一致。

有益效果：本發(fā)明所提供的一種新型偏振相關反射光去耦合系統(tǒng)，利用偏振元件的線性起偏及檢偏現(xiàn)象，和1/4波片的位相延遲效應，使反射光相對于入射光的偏振態(tài)發(fā)生90度旋轉，然后利用偏振元件的線性起偏及檢偏現(xiàn)象，阻擋反射光進入入射光路，從而實現(xiàn)反射光去耦合的效果。該方法的去耦合效果可以達到-40dB以上，同時無需使用現(xiàn)有技術中昂貴的法拉第旋光晶體，極大的降低了成本。

附圖說明：以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

圖1：本發(fā)明具體實施例的偏振元件偏振選擇方向示意圖。

圖2：本發(fā)明具體實施例的偏振元件線性起偏及檢偏示意圖。

圖3：本發(fā)明具體實施例的1/4波片光軸示意圖

圖4：本發(fā)明具體實施例的1/4波片o光，e光分解示意圖

圖5：本發(fā)明具體實施例的1/4波片位相延遲及偏振態(tài)變換機理

圖6：本發(fā)明具體實施例的入射光及反射光的偏振態(tài)變換及隔離示意圖具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細描述。需要注意的是，根據(jù)本發(fā)明的設計原理的實施方式僅僅作為以平板式偏振元件，且偏振元件的偏振選擇方向和1/4波片的光軸在入射表面的投影目標角度為45°，入射 光線正入射入射表面的例子，但本發(fā)明不限于該具體實施方式，其它形式和形狀(如楔形，棱鏡，透鏡等)的偏振元件設計，偏振元件的偏振選擇方向和1/4波片的光軸在入射表面的投影目標角度為135°的設計，復合波片的設計，以及入射光線斜入射入射表面的設計也屬此發(fā)明范疇。

應當理解的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，為本發(fā)明具體實施例的偏振元件偏振選擇方向示意圖。所述偏振元件材料可以為偏振片。其中，11是一片線偏振起偏及檢偏元件，XY平面為入射表面，Z軸為入射表面的法線。偏振選擇方向平行于X軸。

如圖2所示，為本發(fā)明具體實施例的偏振片線性起偏及檢偏示意圖。當任意偏振態(tài)的光線入射偏振片時，偏振片只允許某一個線偏振態(tài)的光通過，我們稱之為偏振片的偏振選擇方向。

以自然光入射偏振片為例，入射光通過偏振片后只剩下與偏振選擇方向平行的線偏振光，我們稱這種現(xiàn)象為“起偏”，對應的方向即為起偏方向。

同理，當入射光為與偏振選擇方向垂直的線偏振光時，所有光將被阻擋，沒有光能夠通過偏振片。我們可以用偏振片的這種偏振選擇特性來判斷光線的偏振態(tài)，并稱用偏振片檢測光線偏振態(tài)的動作為“檢偏”。

如圖3所示，為本發(fā)明具體實施例的1/4波片光軸示意圖。12是一片1/4波片，XY平面為入射表面，Z軸為入射表面的法線。光軸處于XY平面內(nèi)，并與X軸成α角，α角目標角度為45度。

如圖4所示，為本發(fā)明具體實施例的1/4波片o光，e光分解示意圖。入射線偏振光21沿Z軸入射1/4波片，且入射光線偏振方向與X軸平行，由于入射光線偏振方向與光軸成45度角，入射線偏振光將分解為兩個等振幅的線偏振光，一個是沿光軸方向振動的e光，另一個是垂直于光軸方向振動的o光。

如圖5所示，為本發(fā)明具體實施例的1/4波片位相延遲及偏振態(tài)變換機理。 入射線偏振光21分解成的o光和e光經(jīng)過1/4波片后，o光和e光之間產(chǎn)生1/4波長的位相差。因此，o光和e光兩個線偏振光合成為一個圓偏振光出射1/4波片。

當入射光遇到反射界面后，反射光以圓偏振光的形式再次進入1/4波片，會被再次分解為存在1/4波長位相差的o光和e光線偏振光，經(jīng)過第二次1/4波片傳播，疊加第二次的1/4波長位相差后o光和e光之間位相差變?yōu)?/2波長，o光和e光合成為一個與入射光偏振方向成90度角的線偏振光22出射1/4波片。

如圖6所示，為本發(fā)明具體實施例的入射光及反射光的偏振態(tài)變換及隔離示意圖。11為偏振片，12為1/4波片。

入射線偏振光的偏振態(tài)平行于偏振片選擇方向(X軸)亦即起偏方向(圖6中位置A)，垂直入射表面入射偏振片，此時入射光無損耗地通過偏振片，且偏振態(tài)不發(fā)生變化(即圖6中位置B)。

進入1/4波片后，如圖3，圖4，圖5所示，通過1/4波片后，入射光偏振態(tài)從線偏振變?yōu)閳A偏振(即圖6中位置C)。當出射圓偏振光遇到反射界面后，如上所述，反射回來的光以與入射線偏振光方向成90度角的線偏振光22出射1/4波片。

此時，進入偏振片的反射線偏振光與偏振選擇方向垂直，因此反射光不能通過偏振片進入入射光路，從而實現(xiàn)反射光去耦合效果。

可以理解的是，對本領域技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案及本發(fā)明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。