本發(fā)明屬于光纖耦合器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能量比可高速連續(xù)調(diào)控的光纖耦合器。

背景技術(shù)：

光纖耦合器在光通信、光纖網(wǎng)絡(luò)、光纖傳感器和光纖檢測等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。光纖耦合器的主要作用是實現(xiàn)一束光纖信號的分支以及多束光纖信號的合成的功能，具有光路可逆的特點。目前，常用的光纖耦合器為熔融拉錐型光纖耦合器，一般由拉錐法制得，該種方法制備的光纖耦合器結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本、低易于批量生產(chǎn)。但是，常用的光纖耦合器結(jié)構(gòu)過于簡單，單純的利用光學(xué)效應(yīng)，屬于無源器件，單個耦合器的分光光束能量比等重要參數(shù)為固定值，不能隨需要自由控制。限制了光纖耦合器的應(yīng)用和發(fā)展。隨著光纖領(lǐng)域的發(fā)展，某些領(lǐng)域開始需要不同分束能量比的光纖耦合器。為了應(yīng)對這一需求，研究者們進行了相關(guān)的設(shè)計改進工作，中國專利“一種光纖耦合器”(申請?zhí)枺?01110404665.5)改善了傳統(tǒng)的熔融拉錐工藝，但是沒有從根本上改變傳統(tǒng)光纖耦合器的局限性。中國專利“一種雙光路調(diào)整激光與光纖耦合的裝置”(申請?zhí)枺?01520599984.x)簡化了合光的功能，仍然無法實現(xiàn)分光比連續(xù)可調(diào)。中國專利“光纖耦合器”(申請?zhí)枺?01310110089.2)實現(xiàn)了一種2×1光纖耦合器，利用多種透鏡和機械轉(zhuǎn)輪實現(xiàn)了反射式的分束能量機械調(diào)節(jié)的功能，其控制需要手動，難以精確控制，由于反應(yīng)速度慢，在某些需要高速響應(yīng)或者自動控制的場合則無法應(yīng)用。中國專利“一種安全高速的秘鑰分發(fā)系統(tǒng)及方法”(專利號：201510604224.8)中使用了大量的1×2光纖耦合器，且在系統(tǒng)初始位置還需要獨立的噪聲驅(qū)動源。若擁有一種可調(diào)制信息的光纖耦合器則可以大大改進上述系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種可高速連續(xù)調(diào)節(jié)分束能量比的光纖耦合器，該光纖耦合器同時可以實現(xiàn)信息調(diào)制。

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種能量比可高速連續(xù)調(diào)控的光纖耦合器，所述光纖耦合器包括殼體，殼體的左側(cè)壁上設(shè)置有一個輸入光纖接口，殼體內(nèi)自左向右依次設(shè)置相位調(diào)節(jié)機構(gòu)、由雙折射晶體構(gòu)成的分光機構(gòu)，殼體的右側(cè)壁上設(shè)置有2個輸出光纖接口，外接的輸入光纖自輸入光纖接口插入殼體內(nèi)連接相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的入射面，所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)為折射率受兩端電極接入的控制電壓調(diào)節(jié)的透明光電陶瓷部件，電極連接電壓輸入端，所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的入射面和出射面均為光學(xué)拋光面，相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的入射面和出射面均與輸入光纖輸入的激光光線方向垂直，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的出射面與雙折射晶體的入射面通過光學(xué)膠粘合層粘合，所述的雙折射晶體的入射面和出射面均為光學(xué)拋光面，所述的雙折射晶體的入射面法線和出射面法線平行，且與雙折射晶體的光軸垂直，射入雙折射晶體的激光光線方向與入射面法線平行，所述的雙折射晶體的出射面連接2個輸出光纖，所述的2個輸出光纖分別自2個輸出光纖接口插入殼體內(nèi)，所述的2個輸出光纖接口的中軸線分別與射出雙折射晶體的2條激光光線重合。

確定2個輸出光纖接口的位置時，借助入射激光校準，由輸入光纖引入入射激光(偏振光)，入射激光經(jīng)相位調(diào)節(jié)機構(gòu)和雙折射晶體作用后分成兩束出射激光，根據(jù)出射激光在殼體上形成的光斑即可確定輸出光纖接口的位置。

優(yōu)選的，所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一個或多個調(diào)節(jié)單元，單個的調(diào)節(jié)單元由兩端連接電極的透明電光陶瓷片構(gòu)成，所述的透明電光陶瓷片的入射面和出射面均為光學(xué)拋光面，透明電光陶瓷片的入射面和出射面均鍍有增透膜。應(yīng)用電光效應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)單元的折射率，透明電光陶瓷片厚度與控制電壓成正相關(guān)，調(diào)節(jié)單元的數(shù)量與控制電壓成反相關(guān)，可以通過對透明電光陶瓷片厚度和調(diào)節(jié)單元個數(shù)的控制使該裝置適用于不同工作電壓的需求。

優(yōu)選的，當(dāng)相位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括多個調(diào)節(jié)單元時，所述的透明電光陶瓷片之間通過光學(xué)膠粘合層粘合，各調(diào)節(jié)單元的電極并聯(lián)后連接電壓輸入端。

工作原理：由輸入光纖引入該光纖耦合器的入射激光(偏振光)通過相位調(diào)節(jié)機構(gòu)經(jīng)透明電光陶瓷片折射，射出相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的出射激光偏振方向發(fā)生變化，由于電光效應(yīng)，透明陶瓷的折射率受驅(qū)動電壓控制，因此出射的激光偏振方向跟隨驅(qū)動電壓幅值變化而變化，進而通過雙折射晶體被分出兩束信號，其能量比值與透明電光陶瓷的光電效應(yīng)有關(guān)，受控制電壓調(diào)控，即該光纖耦合器的激光分束能量比可由控制電壓輸入端輸入的控制電壓控制，且透明電光陶瓷電光效應(yīng)的響應(yīng)速度較快，該光纖耦合器可實現(xiàn)高速連續(xù)調(diào)節(jié)分束能量比。

優(yōu)選的，所述的透明電光陶瓷片為pmn-pt透明電光陶瓷方片，所述的pmn-pt透明電光陶瓷方片的尺寸為2mm×2mm×0.5mm，所述的增透膜為氟化鈣膜。

所述的pmn-pt透明電光陶瓷可以為市售產(chǎn)品也可為自制的pmn-pt透明電光陶瓷，這種透明陶瓷為一種稀土元素摻雜的鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛((1-x)pb(mg1/3nb2/3)o3-xpbtio3)+yla透明電光陶瓷，這一透明陶瓷具有電光系數(shù)高，響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好，插入損耗低等優(yōu)點，采用pmn-pt透明電光陶瓷方片制成相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，更加穩(wěn)定高速的實現(xiàn)對分光光束能量比的連續(xù)調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，制成所述的透明電光陶瓷片的pmn-pt透明電光陶瓷由以下方法制得：

1)取x＝0.12、y＝0.01，用mgo、nb2o5、pbo、tio2和la2o3為原料，按0.88pb(mg1/3nb2/3)o3-0.12pbtio3+0.01la的化學(xué)計量比精確稱量；

2)將稱量好的mgo和nb2o5放入球磨罐中進行高能球磨，其中氧化鋯球：配料：水的質(zhì)量比為9:2:4，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時間1小時；將混料烘干后，在1050℃煅燒3小時得到mgnb2o6粉體；

3)將稱量好的pbo、tio2和la2o3與步驟2)得到的mgnb2o6粉體混合，再一次進行高能球磨，球磨混合條件與步驟2)一致，將混料烘干后，在800℃煅燒2小時得到la摻雜的pmn-pt粉體；

4)向步驟3)得到粉體中加入3％的聚乙烯醇塑化劑，手工造粒，等靜壓成圓片狀坯體，成型壓力180mpa；

5)室溫下，將樣品放置于燒結(jié)爐中并抽真空，使真空度≤50pa，然后從一端法蘭閥緩慢通入氧氣，使?fàn)t管內(nèi)達到1個大氣壓，再將另外一端的法蘭打開，使氧氣從另外一端流出，通過調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為10ml/min；

6)以1℃/min的升溫速率從室溫升溫至400℃，保持氧氣流速為10ml/min；

7)當(dāng)溫度升溫至400℃時，再次抽真空，使真空度≤50pa，接著再次通入氧氣，通過調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為30ml/min；

8)以1-2℃/min的升溫速率從400℃升溫至600℃，保持氧氣流速為30ml/min；

9)以4℃/min的升溫速率從600℃升溫至1000℃，調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為10ml/min；

10)以1℃/min的升溫速率從1000℃升溫至1250℃，保溫1小時，再次抽真空，使真空度≤50pa，然后停止通入氧氣，并在該真空度下保溫1小時；

11)1250℃下真空保溫1小時后，再次通入氧氣，通過調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為5-10ml/min，繼續(xù)保溫4小時；

12)保溫結(jié)束后，以3℃/min的降溫速率從1250℃降溫至300℃，期間保持氧氣流速為10ml/min；

13)降溫至300℃以下時，關(guān)閉氣體流量計，停止通氧氣氛，自然降溫至室溫，得到半透明pmn-pt陶瓷；

14)將得到的半透明pmn-pt陶瓷，置于熱壓爐中，在空氣氣氛下，1220℃條件下燒結(jié)4小時，得到la摻雜pmn-pt透明陶瓷半成品；

15)將燒結(jié)的透明陶瓷半成品進行切割、打磨拋光，得到la摻雜0.88pmn-0.12pt透明陶瓷。

本發(fā)明采用獨特的制備方法通過燒結(jié)氣氛和燒結(jié)溫度、時間等試驗條件的協(xié)同配合制得了性能優(yōu)于市售pmn-pt透明電光陶瓷的優(yōu)質(zhì)材料，該材料的透光率很高，經(jīng)測試，該陶瓷在光通信常用波段1550nm附近時的透光率可達到70％，遠高于現(xiàn)有材料，已非常接近其理論透光率71％，這種高透光率的材料制成的透明電光陶瓷片應(yīng)用于相位調(diào)節(jié)機構(gòu)能夠減少激光在傳輸過程中的能量損耗，減少插入損耗，同時，信號在傳輸過程中耗損低、干擾少，可以提高信號的保真度。

優(yōu)選的，所述的雙折射晶體為冰洲石方片，所述的雙折射晶體的尺寸為5mm×5mm×10mm。

優(yōu)選的，為了實現(xiàn)能量比可高速連續(xù)調(diào)控的信息可調(diào)制的功能，所述的光纖耦合器還包括信息調(diào)制機構(gòu)，所述的信息調(diào)制機構(gòu)設(shè)置于殼體內(nèi)，所述信息調(diào)制機構(gòu)安裝在相位調(diào)節(jié)機構(gòu)左側(cè)，信息調(diào)制機構(gòu)包括自左向右依次設(shè)置的水平偏振片、調(diào)節(jié)單元和豎直偏振片，所述的調(diào)節(jié)單元與相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)相同，所述的水平偏振片、調(diào)節(jié)單元和豎直偏振片之間通過光學(xué)膠粘合層粘合，所述的水平偏振片與輸入光纖接口插入的輸入光纖連接，所述的豎直偏振片的一面與相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的入射面通過光學(xué)膠粘合層粘合。

優(yōu)選的，所述的構(gòu)成信息調(diào)制機構(gòu)的部件水平偏振片、調(diào)節(jié)單元和豎直偏振片的入射面和出射面均鍍有增透膜。

優(yōu)選的，所述的信息調(diào)制機構(gòu)的調(diào)節(jié)單元的透明電光陶瓷片為pmn-pt透明電光陶瓷方片，所述的pmn-pt透明電光陶瓷方片的尺寸為2mm×2mm×0.5mm，所述的增透膜為氟化鈣膜。

信息調(diào)制的工作原理：對于信息調(diào)制功能的實現(xiàn)部分，將信息的調(diào)制電壓信號f(t)通過信息調(diào)制機構(gòu)的調(diào)節(jié)單元的電壓輸入端接入調(diào)制單元，激光被兩垂直偏振片和調(diào)節(jié)單元的電光效應(yīng)所調(diào)制，由于調(diào)節(jié)單元的電光效應(yīng)，激光偏振旋角α與調(diào)制電壓信號f(t)相關(guān)，原強度為i的激光信號可以被調(diào)制成sin(α(t))²，從而將信息上載到光路中，被調(diào)制后的信號繼續(xù)往下級光路傳輸。由于透明電光陶瓷的驅(qū)動電壓不產(chǎn)生電流，所以功耗極低。當(dāng)調(diào)制電壓信號f(t)為直流偏壓時，即可停止信息調(diào)制功能，只實現(xiàn)1×2分光功能。雙折射晶體與pmn-pt光路可逆，該器件可實現(xiàn)2×1合光功能。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種可高速連續(xù)調(diào)節(jié)分束能量比的光纖耦合器，該光纖耦合器同時可以實現(xiàn)信息調(diào)制。具體而言：

(1)該光纖耦合器的殼體左側(cè)壁設(shè)置輸入光纖接口，殼體內(nèi)自左向右依次設(shè)置的由連有電極的透明電光陶瓷片構(gòu)成的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)、由雙折射晶體構(gòu)成的分光機構(gòu)，殼體的右側(cè)壁上設(shè)置有2個輸出光纖接口，由輸入光纖引入該光纖耦合器的入射激光(偏振光)通過相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，經(jīng)透明電光陶瓷片折射，射出相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的出射激光偏振方向發(fā)生變化，由于電光效應(yīng)，透明陶瓷的折射率受驅(qū)動電壓控制，出射的激光偏振方向跟隨驅(qū)動電壓幅值變化而變化，進而通過雙折射晶體被分出兩束信號，其能量比值與透明電光陶瓷的光電效應(yīng)有關(guān)，受控制電壓調(diào)控，該光纖耦合器的激光分束能量比可由控制電壓輸入端輸入的控制電壓控制，且透明電光陶瓷電光效應(yīng)的響應(yīng)速度較快，該光纖耦合器可實現(xiàn)高速連續(xù)調(diào)節(jié)分束能量比。所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一個或多個調(diào)節(jié)單元，單個的調(diào)節(jié)單元由兩端連接電極的透明電光陶瓷片構(gòu)成，可以通過對透明電光陶瓷片厚度和調(diào)節(jié)單元個數(shù)的控制使該裝置適用于不同工作電壓的需求。優(yōu)選方案中選用采用pmn-pt透明電光陶瓷方片制成相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，更加穩(wěn)定高速的實現(xiàn)對分光光束能量比的連續(xù)調(diào)節(jié)。

(2)該光纖耦合器還包括信息調(diào)制機構(gòu)，以實現(xiàn)能量比可高速連續(xù)調(diào)控的信息可調(diào)制的功能，所述的信息調(diào)制機構(gòu)安裝在相位調(diào)節(jié)機構(gòu)左側(cè)，包括自左向右依次設(shè)置的水平偏振片、調(diào)節(jié)單元和豎直偏振片，水平偏振片與輸入光纖接口插入的輸入光纖連接，豎直偏振片的一面與相位調(diào)節(jié)機構(gòu)的入射面粘合。將信息的調(diào)制電壓信號f(t)通過信息調(diào)制機構(gòu)的調(diào)節(jié)單元的電壓輸入端接入調(diào)制單元，激光被兩垂直偏振片和調(diào)節(jié)單元的電光效應(yīng)所調(diào)制，由于調(diào)節(jié)單元的電光效應(yīng)，激光偏振旋角α與調(diào)制電壓信號f(t)相關(guān)，原強度為i的激光信號可以被調(diào)制成sin(α(t))²，從而將信息上載到光路中，被調(diào)制后的信號繼續(xù)往下級光路傳輸。由于透明電光陶瓷的驅(qū)動電壓不產(chǎn)生電流，所以功耗極低。當(dāng)調(diào)制電壓信號f(t)為直流偏壓時，即可停止信息調(diào)制功能，只實現(xiàn)1×2分光功能。雙折射晶體與pmn-pt光路可逆，該器件可實現(xiàn)2×1合光功能。

(3)本發(fā)明采用獨特的制備方法通過燒結(jié)氣氛和燒結(jié)溫度、時間等試驗條件的協(xié)同配合制得了性能優(yōu)于市售pmn-pt透明電光陶瓷的優(yōu)質(zhì)材料，該材料的透光率很高，經(jīng)測試，該陶瓷在光通信常用波段1550nm附近時的透光率可達到70％，遠高于現(xiàn)有材料，已非常接近其理論透光率71％，這種高透光率的材料制成的透明電光陶瓷片應(yīng)用于相位調(diào)節(jié)機構(gòu)能夠減少激光在傳輸過程中的能量損耗，減少插入損耗，同時，信號在傳輸過程中耗損低、干擾少，可以提高信號的保真度。

附圖說明

圖1是分束能量比可高速連續(xù)調(diào)控的光纖耦合器示意圖；

圖2是分束能量比可高速連續(xù)調(diào)控的信息可調(diào)制光纖耦合器示意圖；

圖3是本發(fā)明的光線耦合器的分束能量比與控制電壓的關(guān)系曲線；

圖4是實施例的透明電光陶瓷片的透光率曲線；

圖中，1-殼體，2-輸入光纖接口，3-相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，4-雙折射晶體，5-輸出光纖接口，6-調(diào)節(jié)單元，7-透明電光陶瓷片，8-光學(xué)膠粘合層，9-電極，10-電壓輸入端，11-信息調(diào)制機構(gòu)，12-水平偏振片，13-豎直偏振片。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過實施方式對本方案進行闡述。

實施例

如圖1所示，一種能量比可高速連續(xù)調(diào)控的光纖耦合器，所述光纖耦合器包括殼體1，殼體1的左側(cè)壁上設(shè)置有一個輸入光纖接口2，殼體1內(nèi)自左向右依次設(shè)置相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3、由雙折射晶體4構(gòu)成的分光機構(gòu)，殼體1的右側(cè)壁上設(shè)置有2個輸出光纖接口5，外接的輸入光纖自輸入光纖接口2插入殼體1內(nèi)連接相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3的入射面，所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3為折射率受兩端電極9接入的控制電壓調(diào)節(jié)的透明光電陶瓷部件，電極9連接電壓輸入端10，所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3的入射面和出射面均為光學(xué)拋光面，相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3的入射面和出射面均與輸入光纖輸入的激光光線方向垂直，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3的出射面與雙折射晶體4的入射面通過光學(xué)膠粘合層8粘合，所述的雙折射晶體4的入射面和出射面均為光學(xué)拋光面，所述的雙折射晶體4的入射面法線和出射面法線平行，且與雙折射晶體4的光軸垂直，射入雙折射晶體4的激光光線方向與入射面法線平行，所述的雙折射晶體4的出射面連接2個輸出光纖，所述的2個輸出光纖分別自2個輸出光纖接口5插入殼體1內(nèi)，所述的2個輸出光纖接口5的位置由輸入光纖的入射激光校準確認，入射激光(偏振光)經(jīng)相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3和雙折射晶體4作用后分成兩束出射激光，根據(jù)出射激光在殼體1右側(cè)壁上形成的光斑即可確定輸出光纖接口5的位置，2個輸出光纖接口5中軸線分別與射出雙折射晶體4的2條激光光線重合。

具體的，所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3包括3個調(diào)節(jié)單元6，單個的調(diào)節(jié)單元6由兩端連接電極9的透明電光陶瓷片7構(gòu)成，所述的透明電光陶瓷片7的入射面和出射面均為光學(xué)拋光面，透明電光陶瓷片7的入射面和出射面均鍍有增透膜。所述的透明電光陶瓷片7之間通過光學(xué)膠粘合層8粘合，各調(diào)節(jié)單元的電極9并聯(lián)后連接電壓輸入端10。所述的透明電光陶瓷片7為pmn-pt透明電光陶瓷方片，所述的pmn-pt透明電光陶瓷方片的尺寸為2mm×2mm×0.5mm，所述的增透膜為氟化鈣膜。所述的雙折射晶體4為冰洲石方片，所述的雙折射晶體4的尺寸為5mm×5mm×10mm。制成透明電光陶瓷片7的pmn-pt透明電光陶瓷可以為市售或者自制的pmn-pt透明電光陶瓷，為了進一步優(yōu)化產(chǎn)品性能，本實施中采用的pmn-pt透明電光陶瓷為自制的具有高透光率的透明陶瓷材料，該材料由以下方法制得：

1)取x＝0.12、y＝0.01，用mgo、nb2o5、pbo、tio2和la2o3為原料，按0.88pb(mg1/3nb2/3)o3-0.12pbtio3+0.01la的化學(xué)計量比精確稱量；

2)將稱量好的mgo和nb2o5放入球磨罐中進行高能球磨，其中氧化鋯球：配料：水的質(zhì)量比為9:2:4，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時間1小時；將混料烘干后，在1050℃煅燒3小時得到mgnb2o6粉體；

3)將稱量好的pbo、tio2和la2o3與步驟2)得到的mgnb2o6粉體混合，再一次進行高能球磨，球磨混合條件與步驟2)一致，將混料烘干后，在800℃煅燒2小時得到la摻雜的pmn-pt粉體；

4)向步驟3)得到粉體中加入3％的聚乙烯醇塑化劑，手工造粒，等靜壓成圓片狀坯體，成型壓力180mpa；

5)室溫下，將樣品放置于燒結(jié)爐中并抽真空，使真空度≤50pa，然后從一端法蘭閥緩慢通入氧氣，使?fàn)t管內(nèi)達到1個大氣壓，再將另外一端的法蘭打開，使氧氣從另外一端流出，通過調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為10ml/min；

6)以1℃/min的升溫速率從室溫升溫至400℃，保持氧氣流速為10ml/min；

7)當(dāng)溫度升溫至400℃時，再次抽真空，使真空度≤50pa，接著再次通入氧氣，通過調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為30ml/min；

8)以1-2℃/min的升溫速率從400℃升溫至600℃，保持氧氣流速為30ml/min；

9)以4℃/min的升溫速率從600℃升溫至1000℃，調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為10ml/min；

10)以1℃/min的升溫速率從1000℃升溫至1250℃，保溫1小時，再次抽真空，使真空度≤50pa，然后停止通入氧氣，并在該真空度下保溫1小時；

11)1250℃下真空保溫1小時后，再次通入氧氣，通過調(diào)節(jié)氣體流量計控制氧氣流速為5-10ml/min，繼續(xù)保溫4小時；

12)保溫結(jié)束后，以3℃/min的降溫速率從1250℃降溫至300℃，期間保持氧氣流速為10ml/min；

13)降溫至300℃以下時，關(guān)閉氣體流量計，停止通氧氣氛，自然降溫至室溫，得到半透明pmn-pt陶瓷；

14)將得到的半透明pmn-pt陶瓷，置于熱壓爐中，在空氣氣氛下，1220℃條件下燒結(jié)4小時，得到la摻雜pmn-pt透明陶瓷半成品；

15)將燒結(jié)的透明陶瓷半成品進行切割、打磨拋光，得到la摻雜0.88pmn-0.12pt透明陶瓷。

由以上方法制得的材料性能顯著優(yōu)于市售pmn-pt透明電光陶瓷，該材料的透光率很高，經(jīng)測試，該陶瓷制成的透明電光陶瓷片7在光通信常用波段1550nm附近時的透光率可達到70％(透光率曲線如圖4所示)，遠高于現(xiàn)有材料，已非常接近其理論透光率71％。

除此之外，所述的相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3可包括一個或多個調(diào)節(jié)單元6，應(yīng)用電光效應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)單元6的折射率，透明電光陶瓷片7厚度與控制電壓成正相關(guān)，調(diào)節(jié)單元6的數(shù)量與控制電壓成反相關(guān)，可以通過對透明電光陶瓷片7厚度和調(diào)節(jié)單元個數(shù)的控制使該裝置適用于不同工作電壓的需求。

該光纖耦合器調(diào)節(jié)分束能量比的工作原理：由輸入光纖引入該光纖耦合器的入射激光(偏振光)通過相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3經(jīng)透明電光陶瓷片7折射，射出相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3的出射激光偏振方向發(fā)生變化，由于電光效應(yīng)，透明陶瓷的折射率受驅(qū)動電壓控制，折射率對電場的函數(shù)關(guān)系可寫成以下冪級數(shù)形式:

n＝n⁰+αe+βe²

其中第一項n⁰與電場無關(guān)，為弱電場下的折射率。第二項表示折射率與電場的一次方成正比，稱為一次電光效應(yīng)，或泡克爾斯(pockels)效應(yīng)；α為一次電光系數(shù)。第三項表示折射率與電場二次方成正比，稱為二次電光效應(yīng)，或克爾(kerr)效應(yīng)。β為二次電光系數(shù)。

因此出射的激光偏振方向跟隨驅(qū)動電壓幅值變化而變化，進而通過雙折射晶體被分出兩束信號，其能量比值可以用方向變化角θ(旋光角度)表示：sin(θ)²：cos(θ)²，θ與透明電光陶瓷的光電效應(yīng)有關(guān)，受控制電壓調(diào)控，實例中測得θ與驅(qū)動電壓之間的關(guān)系如附圖3所示。即該光纖耦合器的激光分束能量比可由控制電壓輸入端10輸入的控制電壓控制，且透明電光陶瓷電光效應(yīng)的響應(yīng)速度較快，該光纖耦合器可實現(xiàn)高速連續(xù)調(diào)節(jié)分束能量比。

為了實現(xiàn)能量比可高速連續(xù)調(diào)控的信息可調(diào)制的功能，本發(fā)明的光線耦合器(如圖2所示)還可以包括信息調(diào)制機構(gòu)11，所述的信息調(diào)制機構(gòu)11設(shè)置于殼體1內(nèi)，所述信息調(diào)制機構(gòu)11安裝在相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3左側(cè)，信息調(diào)制機構(gòu)11包括自左向右依次設(shè)置的水平偏振片12、調(diào)節(jié)單元6和豎直偏振片13，所述的調(diào)節(jié)單元6與相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3的調(diào)節(jié)單元6結(jié)構(gòu)相同，所述的水平偏振片12、調(diào)節(jié)單元6和豎直偏振片13之間通過光學(xué)膠粘合層8粘合，所述的水平偏振片12與輸入光纖接口1插入的輸入光纖連接，所述的豎直偏振片13的一面與相位調(diào)節(jié)機構(gòu)3的入射面通過光學(xué)膠粘合層8粘合。

具體的，所述的構(gòu)成信息調(diào)制機構(gòu)11的部件(水平偏振片12、調(diào)節(jié)單元6和豎直偏振片13)的入射面和出射面均鍍有增透膜。所述的調(diào)節(jié)單元6的透明電光陶瓷片7為pmn-pt透明電光陶瓷方片，所述的pmn-pt透明電光陶瓷方片的尺寸為2mm×2mm×0.5mm，所述的增透膜為氟化鈣膜。

信息調(diào)制的工作原理：對于信息調(diào)制功能的實現(xiàn)部分，將信息的調(diào)制電壓信號f(t)通過信息調(diào)制機構(gòu)11的調(diào)節(jié)單元6的電壓輸入端10接入調(diào)制單元，激光被兩垂直偏振片和調(diào)節(jié)單元6的電光效應(yīng)所調(diào)制，由于調(diào)節(jié)單元6的電光效應(yīng)，激光偏振旋角α與調(diào)制電壓信號f(t)相關(guān)，原強度為i的激光信號可以被調(diào)制成sin(α(t))²，從而將信息上載到光路中，被調(diào)制后的信號繼續(xù)往下級光路傳輸。由于透明電光陶瓷的驅(qū)動電壓不產(chǎn)生電流，所以功耗極低。當(dāng)調(diào)制電壓信號f(t)為直流偏壓時，即可停止信息調(diào)制功能，只實現(xiàn)1×2分光功能。雙折射晶體與pmn-pt光路可逆，該器件可實現(xiàn)2×1合光功能。

以上所列舉的實施方式僅供理解本發(fā)明之用，并非是對本發(fā)明所描述的技術(shù)方案的限定，有關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在權(quán)利要求所述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以作出多種變化或變形，所有等同的變化或變形都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。