專利名稱：一種自由空間偏振相關(guān)型光隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于光收發(fā)模塊中的自由 空間偏振相關(guān)型光隔離器。
技術(shù)背景 光隔離器是一種非互易傳輸光的無(wú)源器件，用來(lái)消除或抑制光纖信道中產(chǎn)生的 反向光，其主要作用是使正向傳輸?shù)墓馔ㄟ^(guò)，反向傳輸?shù)墓飧綦x。光隔離器按其使用的環(huán)境 分為在線型和自由空間型兩大類，按其偏振特性可分為偏振相關(guān)型和偏振無(wú)關(guān)型。 一般自由 空間型的偏振相關(guān)隔離器應(yīng)用多些，主要用在有源器件的封裝中。
如圖1所示偏振相關(guān)型光隔離器，其一般性原理描述如下主要結(jié)構(gòu)由偏振器1 (一般 采用0。Polarizer)、 45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2(—般采用BIG或YIG晶體)、偏振器3 (材料同偏振 器l，光軸位置相對(duì)偏振器1為45° )。其基本原理是正向傳輸時(shí)，光從入射準(zhǔn)直器發(fā)射通 過(guò)偏振器1和45。法拉第旋轉(zhuǎn)器2后進(jìn)入偏振器3，由于偏振器3的光軸剛好為45。方向， 偏振光就如同經(jīng)過(guò)一個(gè)平板一樣進(jìn)入接收準(zhǔn)直器；當(dāng)光反向傳輸時(shí)由于法拉第旋轉(zhuǎn)器2的作 用，使得通過(guò)法拉第旋轉(zhuǎn)器2后光偏振態(tài)方向與偏振器1光軸垂直，使得回光全部被隔離掉， 光線不能進(jìn)入準(zhǔn)直器，起到對(duì)光隔離的作用。該結(jié)構(gòu)存在有自由空間隔離器體積大，不易于 集成在光收發(fā)模塊中，并且成本較高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種成本較低的自由空間偏振相關(guān)型光隔離器裝 置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型偏振型相關(guān)型光隔離器包括兩片雙折射晶體和一個(gè)45°法 拉第旋轉(zhuǎn)器，其中45°法拉第旋轉(zhuǎn)器設(shè)在兩片雙折射晶體之間，雙折射晶體的光軸方向，使 得不同偏振態(tài)的光進(jìn)入雙折射晶體后發(fā)生橫向走離。
第一片雙折射晶體的光軸在入射面內(nèi)，并與雙折射晶體的表面形成45°夾角，即與Y 軸夾角為45° ,與Z軸夾角為135。；第二片雙折射晶體的光軸方向相對(duì)于第一片雙折射晶 體繞Z軸旋轉(zhuǎn)了45。，即與Y軸夾角為60。，與X軸夾角為120。，與Z軸夾角為135。。
采用上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)光正向傳輸時(shí)，線型偏振光通過(guò)第一片雙折射晶體和45°法拉第旋 轉(zhuǎn)器后進(jìn)入另一片雙折射晶體，控制第二片雙折射晶體的光軸方向，使得偏振光以o光順利 通過(guò)；當(dāng)光反向傳輸時(shí)，則由于法拉第旋轉(zhuǎn)器的作用使得通過(guò)法拉第旋轉(zhuǎn)器后光偏振態(tài)方向 與原來(lái)輸入光偏振方向垂直，再經(jīng)過(guò)光軸與雙折射晶體表面成一定夾角的雙折射晶體構(gòu)成的 偏振分束器后，其傳播方向與原方向有一定夾角，使得回返光與入射光發(fā)生一橫向位移，回 返光不能進(jìn)入發(fā)光元件內(nèi)部，起到隔離器的作用，因此本偏振相關(guān)型光隔離器亦可稱為位移隔離器，即使得發(fā)光元件發(fā)出的線偏振光正向通過(guò)，反向截止。兩片雙折射晶體不僅能確保 隔絕后續(xù)光部件的回返光對(duì)發(fā)光元件的影響，而且使得產(chǎn)品價(jià)格大大降低。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述-
圖1是現(xiàn)有的一種偏振相關(guān)型光隔離器的工作原理示意圖2是本實(shí)用新型偏振相關(guān)型光隔離器的光路原理結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型偏振相關(guān)型光隔離器第一片雙折射晶體的光軸示意圖4是本實(shí)用新型偏振相關(guān)型光隔離器第二片雙折射晶體的光軸示意圖5是本實(shí)用新型光偏振態(tài)變化示意圖6是本實(shí)用新型偏振相關(guān)型光隔離器的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2所示，本實(shí)用新型偏振相關(guān)型光隔離器包括兩片雙折射晶體4、
5和一個(gè)45。法拉第旋轉(zhuǎn)器2，其中45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2設(shè)在兩片雙折射晶體4、 5之間，雙 折射晶體4、 5的光軸方向，使得不同偏振態(tài)的光進(jìn)入雙折射晶體4、 5后發(fā)生橫向走離；可 以通過(guò)調(diào)整雙折射晶體4的光軸方向以及厚度來(lái)控制回返光在出射雙折射晶體4時(shí)偏離正向 光的橫向走離位移。雙折射晶體4、 5和45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2可以按照一定的角度通過(guò)膠合 或者光膠膠合的方式粘接成一光學(xué)體。
請(qǐng)參閱圖3或4所示，為了加工方便，可使第一片雙折射晶體4的光軸在入射面內(nèi)，并 與雙折射晶體4表面成45。角，即與Y軸夾角為45。，與Z軸夾角為135。；第二片雙折射 晶體5的光軸方向相對(duì)于第一片雙折射晶體繞Z軸旋轉(zhuǎn)了45。，即與Y軸夾角為60。，與X 軸夾角為12(T ，與Z軸夾角為135。 ， 45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2設(shè)在兩片雙折射晶體4、 5中間， 三者通過(guò)膠合或光膠膠合成一光學(xué)體。
請(qǐng)參閱圖2或5所示，當(dāng)光正向傳輸時(shí)，偏振光垂直入射到第一片雙折射晶體4表面后， 在雙折射晶體4內(nèi)以o光傳播，通過(guò)45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2后線型偏振光順時(shí)針(沿通光方向) 旋轉(zhuǎn)了45° ，同樣以o光進(jìn)入第二片雙折射晶體5出射。當(dāng)光反向傳輸時(shí)，考慮兩種情況的 反射光
(1) 仍然以原來(lái)出射第二片雙折射晶體5的線型偏振光反射，則由于45°法拉第旋轉(zhuǎn) 器2的作用使得通過(guò)45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2后，光偏振態(tài)方向與原來(lái)輸入光偏振方向垂直，再 經(jīng)過(guò)光軸與第一片雙折射晶體4表面成一定夾角的第一片雙折射晶體4構(gòu)成的偏振分束器后， 其傳播方向與原方向有一定夾角a，使得回返光與入射光發(fā)生一橫向位移，回返光不能進(jìn)入
發(fā)光元件內(nèi)部，起到隔離器的作用，即使得發(fā)光元件發(fā)出的線偏振光正向通過(guò)，反向截止。
(2) 任意橢圓偏振光被反射，經(jīng)過(guò)第二片雙折射晶體5后，0光經(jīng)45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2 后，光偏振態(tài)方向與原來(lái)輸入光偏振方向垂直，經(jīng)第一片雙折射晶體4后，回返光與入射光
發(fā)生橫向位移，起到隔離器的作用；而e光則在第二片晶體5中首先發(fā)生橫向位移，與o光 分開角度為e，經(jīng)45°法拉第旋轉(zhuǎn)器2后，光偏振態(tài)方向與原來(lái)輸入光方向相同，再經(jīng)第一 片晶體4后，以o光出射，也與原來(lái)的入射o光在空間產(chǎn)生橫向位移，同樣起到隔離器的作 用。
如圖6所示，本實(shí)用新型偏振相關(guān)型光隔離器用于光發(fā)射器中的結(jié)構(gòu)示意圖。 一般LD輸 出光都是偏振光，將偏振相關(guān)型光隔離器放入光路后，通過(guò)調(diào)整使得其偏振方向如圖5中所 示，如此從后續(xù)光路中回返的光就能被隔離掉。
權(quán)利要求1、一種自由空間偏振相關(guān)型光隔離器，包括兩片雙折射晶體和一個(gè)45°法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于其45°法拉第旋轉(zhuǎn)器設(shè)在兩片雙折射晶體之間，雙折射晶體的光軸方向，使得不同偏振態(tài)的光進(jìn)入雙折射晶體后發(fā)生橫向走離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種自由空間偏振相關(guān)型光隔離器，其特征在于第一片雙折射晶體的光軸在入射面內(nèi)，并與雙折射晶體的表面形成45。夾角，即與Y軸夾角為45。，與 2軸夾角為135° ;第二片雙折射晶體的光軸方向相對(duì)于第一片雙折射晶體繞Z軸旋轉(zhuǎn)了45。， 即與Y軸夾角為60。，與X軸夾角為120。，與Z軸夾角為135。。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自由空間偏振相關(guān)型光隔離器，其特征在于兩個(gè)雙 折射晶體和45°法拉第旋轉(zhuǎn)器由膠合或者光膠膠合成一光學(xué)體。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種自由空間偏振相關(guān)型光隔離器，其包括兩片雙折射晶體和一個(gè)45°法拉第旋轉(zhuǎn)器，其中45°法拉第旋轉(zhuǎn)器設(shè)在兩片雙折射晶體之間，雙折射晶體的光軸方向，使得不同偏振態(tài)的光進(jìn)入雙折射晶體后發(fā)生橫向走離，采用上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)光正向傳輸時(shí)，偏振光以o光順利通過(guò)；當(dāng)光反向傳輸時(shí)，回返光與入射光發(fā)生一橫向位移，回返光不能進(jìn)入發(fā)光元件內(nèi)部，起到隔離器的作用，使得發(fā)光元件發(fā)出的線偏振光正向通過(guò)，反向截止，兩片雙折射晶體不僅能確保隔絕后續(xù)光部件的回返光對(duì)發(fā)光元件的影響，而且使得產(chǎn)品價(jià)格大大降低。
文檔編號(hào)G02F1/09GK201072472SQ20072000816
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者凌吉武, 徐云兵, 施向華, 楊向通, 磊 林, 黃富泉 申請(qǐng)人:福州高意光學(xué)有限公司