本發(fā)明涉及一單偏振透射式光子晶體光纖諧振腔，屬于光的干涉和光學(xué)傳感技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光學(xué)諧振腔是激光、光學(xué)傳感、慣性等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是清晰度或者品質(zhì)因數(shù)，它往往決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能好壞。在諧振式光學(xué)陀螺中，無(wú)源諧振腔的清晰度決定了陀螺的極限靈敏度，透射式諧振腔的非互易誤差要比反射式諧振腔的小，因此，高清晰度透射式諧振腔是研制高精度諧振式光學(xué)陀螺的關(guān)鍵。

光子晶體光纖具有許多優(yōu)異的性能，但與傳統(tǒng)光纖存在較大的區(qū)別，研制高性能光子晶體光纖諧振腔并將其用于諧振式光學(xué)陀螺是近年來(lái)慣性傳感領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前已有多種結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖諧振腔提出。諧振腔的原理是多光束干涉，其傳遞函數(shù)是由諧振腔內(nèi)傳輸?shù)亩嗍獍l(fā)生相長(zhǎng)干涉而形成的。

受光子晶體光纖導(dǎo)波機(jī)理限制，目前光子晶體光纖諧振腔主要采用空間耦合方式搭建。由于光子晶體光纖傳輸偏振串?dāng)_較大，現(xiàn)有光子晶體光纖諧振腔總體的偏振消光比差，這將引入極大的偏振噪聲，限制了陀螺性能的進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決高偏振消光比透射式光子晶體光纖諧振腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研制問題，提出一種單偏振透射式光子晶體光纖諧振腔，本發(fā)明采用了特殊的光路設(shè)計(jì)，因而所述單偏振透射式光子晶體光纖諧振腔具有高消光比、工藝簡(jiǎn)單、單分束器、透射式輸出的特點(diǎn)。

一種單偏振透射式光子晶體光纖諧振腔，包括第一光纖準(zhǔn)直器、第二光纖準(zhǔn)直器、第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器、雙折射光分束器、固定裝置；

第一光纖準(zhǔn)直器、第二光纖準(zhǔn)直器、第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器、雙折射光分束器均固定在固定裝置上；第一光纖準(zhǔn)直器的尾纖、第二光纖準(zhǔn)直器的尾纖分別為輸入端口或者輸出端口；第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器的尾纖相連；第一光纖準(zhǔn)直器和第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器位于雙折射光分束器的同一側(cè)，根據(jù)反射定律對(duì)準(zhǔn)；第二光纖準(zhǔn)直器和第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器位于雙折射光分束器另外的同一側(cè)，根據(jù)反射定律對(duì)準(zhǔn)；第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器以及雙折射光分束器根據(jù)光的直線傳播定律和折射定律對(duì)準(zhǔn)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)相比現(xiàn)有基于空間耦合結(jié)構(gòu)的透射式光子晶體光纖諧振腔，本發(fā)明在構(gòu)建諧振腔時(shí)使用雙折射晶體制作光分束器，分離入射光中的o光和e光，從而提高了諧振腔的偏振消光比，大大提升了光子晶體光纖諧振腔在陀螺系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力；

(2)相比現(xiàn)有基于空間耦合結(jié)構(gòu)的透射式光子晶體光纖諧振腔，本發(fā)明中由于在腔內(nèi)采用了起偏設(shè)計(jì)，對(duì)光纖偏振軸對(duì)準(zhǔn)精度要求不高，大大降低了諧振腔的工藝難度。

(3)本發(fā)明僅采用一個(gè)分束器實(shí)現(xiàn)透射式諧振腔結(jié)構(gòu)，因而腔內(nèi)總損耗得到有效降低、提高了諧振腔的清晰度，同時(shí)減小器件整體體積，有利于陀螺系統(tǒng)的小型化。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的裝置光路示意圖(第一種情況)；

圖2是本發(fā)明的裝置光路示意圖(第二種情況)。

圖中：

1-第一光纖準(zhǔn)直器2-第二光纖準(zhǔn)直器3-第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器

4-第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器5-雙折射光分束器51-第一分束面

52-第二分束面6-固定裝置

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明是一種單偏振透射式光子晶體光纖諧振腔，如圖1、圖2所示，包括第一光纖準(zhǔn)直器1、第二光纖準(zhǔn)直器2、第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4、雙折射光分束器5、固定裝置6；

第一光纖準(zhǔn)直器1、第二光纖準(zhǔn)直器2、第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4、光分束器5均固定在固定裝置6上；

第一光纖準(zhǔn)直器1與第二光纖準(zhǔn)直器2結(jié)構(gòu)相同，為普通光纖準(zhǔn)直器，普通光纖準(zhǔn)直器主要由普通保偏光纖和準(zhǔn)直透鏡組組成；

第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4結(jié)構(gòu)相同，光子晶體光纖準(zhǔn)直器主要由光子晶體光纖和準(zhǔn)直透鏡組組成；

當(dāng)?shù)谝还饫w準(zhǔn)直器1的尾纖為輸入端口，第二光纖準(zhǔn)直器2的尾纖即為輸出端口；當(dāng)?shù)诙饫w準(zhǔn)直器2的尾纖為輸入端口，第一光纖準(zhǔn)直器1的尾纖即為輸出端口；

第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4的尾纖相連；

雙折射光分束器5為有一定厚度的特定形狀的雙折射晶體或基于雙折射晶體的棱鏡，分束器的第一分束面51和第二分束面52可以鍍膜或者不鍍膜；

固定裝置6采用低膨脹系數(shù)材料制作，以保證第一光纖準(zhǔn)直器1、第二光纖準(zhǔn)直器2、第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4和雙折射光分束器5之間的相對(duì)位置變化在工作溫度范圍內(nèi)不超過設(shè)計(jì)值，固定裝置6形狀可以是任意的；

第一光纖準(zhǔn)直器1和第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3位于光分束器5的同一側(cè)，并根據(jù)反射定律對(duì)準(zhǔn)；第二光纖準(zhǔn)直器2和第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4位于光分束器5的另外的同一側(cè)，并根據(jù)反射定律對(duì)準(zhǔn)。第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4以及光分束器5根據(jù)光的直線傳播定律和折射定律對(duì)準(zhǔn)；

準(zhǔn)直透鏡組是指由一片或多片透鏡構(gòu)成的，具有準(zhǔn)直光束功能的光學(xué)器件；

如圖1所示，圖中雙折射分束器5內(nèi)實(shí)線表示o光(電場(chǎng)矢量方向垂直于入射面)傳播路徑，虛線表示e光(電場(chǎng)矢量方向平行于入射面)傳播路徑，在雙折射分束器5外，實(shí)線包含o光和e光。入射的光通過第一光纖準(zhǔn)直器1尾纖輸入，經(jīng)過第一光纖準(zhǔn)直器1后成為準(zhǔn)直光入射到雙折射光分束器5的第一分束面51。光經(jīng)第一分束面51分束后，一部分光進(jìn)入第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3；第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3和第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4的尾纖是相連的；光從第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4出射后成為準(zhǔn)直光，并入射到雙折射分束器5的第二分束面52。光經(jīng)第二分束面52分束后，一部分光反射進(jìn)入第二光纖準(zhǔn)直器2后從第二光纖準(zhǔn)直器2的尾纖輸出，剩余的大部分光透射過分束器5，該部分光的o光和e光由于在晶體中對(duì)應(yīng)折射率不同而具有不同的折射角，此時(shí)：(1)當(dāng)采用有一定厚度的特定形狀的雙折射晶體時(shí)，由于o光和e光折射角不同，其在第二分束面52上的落點(diǎn)不同，因此其出射光也有一定距離的間隔，從而實(shí)現(xiàn)不同偏振態(tài)光的分離，第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3所在位置只接受所用偏振態(tài)的光分量，如此循環(huán)，如圖1所示；(2)當(dāng)采用基于雙折射晶體的棱鏡時(shí)，如尼科爾棱鏡等，由于o光和e光折射角不同，可以實(shí)現(xiàn)單一偏振態(tài)光分量的透射，而后進(jìn)入第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3，如此循環(huán)，如圖2所示。光每次傳輸通過雙折射分束器5，就會(huì)起偏一次，同時(shí)光每沿著第一光子晶體光纖準(zhǔn)直器3、第二光子晶體光纖準(zhǔn)直器4和雙折射分束器5構(gòu)成的閉合回路傳輸一圈，就有一部分光經(jīng)第二分束面52反射進(jìn)入第二光纖準(zhǔn)直器2后從第二光纖準(zhǔn)直器2的尾纖輸出。

這些光束是相干的，當(dāng)諧振腔的諧振頻率與入射光頻率匹配時(shí)，這些光束發(fā)生相長(zhǎng)干涉，形成諧振峰。如果入射的光從第二光纖準(zhǔn)直器2的尾纖輸入，經(jīng)與上述互易的傳輸路徑之后，在第一光纖準(zhǔn)直器1的尾纖處也能夠形成諧振峰。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。