专利名称：微光学线圆转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将注入的线偏振光转换成圆偏振光的微光学线圆转换器。
背景技术：
在利用光的偏振态进行计量的光纤传感器中，一般会涉及到光偏振态的转换，如将线偏振光转换为圆偏振光，或将圆偏振光转换成线偏振光。
在传统的光纤传感器中，以采用光纤偏振控制器来实现，其由单模光纤按一定半径绕制而成，其原理简单，易调整，较适用于实验室用。但其体积大、状态不易稳定，并且不适用于在外界环境场所下工作，使其应用受到了限制。
发明内容
为了克服上述转换器的缺陷，本实用新型提出一种利用微光学原理的线圆转换器，其解决了不但适用于室内工作，还适用于室外工作，其可在-40℃～+85℃的环境下正常工作，且体积小，一般可加工Φ5.5mm×40mm。
本实用新型的一种微光学线圆转换器，由外套、准直器A、准直器B、1/4波片、磁环、连接桥组成，连接桥安装在外套内，从左至右连接桥内安装有准直器A、磁环、1/4波片、准直器B，磁环同1/4波片胶粘连接在一起，磁环的另一面胶粘连接在准直器A的梯度透镜上；所述的准直器A由梯度透镜、毛细管、玻璃管、镀金管和光纤构成，光纤安装在毛细管内，梯度透镜安装在玻璃管内靠近磁环的一端，另一端安装有毛细管，玻璃管外是镀金管，镀金管焊接在连接桥的内壁上；所述的准直器B由梯度透镜、毛细管、玻璃管、镀金管和光纤构成，光纤安装在毛细管内，梯度透镜安装在玻璃管内靠近1/4波片的一端，另一端安装有毛细管，玻璃管外是镀金管，镀金管焊接在连接桥的内壁上；所述的准直器A的梯度透镜同准直器B的梯度透镜相对放置；所述的1/4波片主轴与输入的线偏振光的偏振方向成45°；所述的左、右端盖胶粘在外套的两端上。
所述的线圆转换器，其消光比＜0.5～0.1dB，插入损耗＜0.5dB，工作温度范围是-40℃～+85℃。
所述的线圆转换器，其准直器A中的光纤可以是高双折射光纤、单模光纤。
所述的线圆转换器，其准直器B中的光纤可以是低双折射光纤、圆双折射光纤、单模光纤。
本实用新型转换器结构简单、紧凑；温度性能稳定，可在-40℃～+85℃温度范围内工作。
图1是本实用新型的剖视图。
图中 1.外套 2.准直器A3.准直器B 4.光纤5.光纤 6.1/4波片 7.磁环 8.连接桥 9.毛细管10.玻璃管11.镀金管 12.梯度透镜 13.梯度透镜 14.毛细管15.玻璃管16.镀金管 17.左端盖18.右端盖具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
请参见图1所示，本实用新型的一种将注入的线偏振光转换成圆偏振光的线圆转换器，它利用微光学原理制作而成，它由外套1、准直器A2、准直器B3、1/4波片6、磁环7、连接桥8组成，连接桥8安装在外套1内，从左至右连接桥8内安装有准直器A2、磁环7、1/4波片6、准直器B3，磁环7同1/4波片6胶粘连接在一起，磁环7的另一面胶粘连接在准直器A2的梯度透镜12上；所述的准直器A2由梯度透镜12、毛细管9、玻璃管10、镀金管11和光纤4构成，其光纤4安装在毛细管9内，光纤4一端为斜8°的端面，端面上镀有增透膜，镀有增透膜的光纤端同梯度透镜12相对放置，其梯度透镜12安装在玻璃管10内靠近磁环7的一端，玻璃管10的另一端安装有毛细管9，玻璃管10外是镀金管11，镀金管11焊接在连接桥8的内壁上；所述的准直器B3由梯度透镜13、毛细管14、玻璃管15、镀金管16和光纤5构成，其光纤5安装在毛细管14内，光纤5一端为斜8°的端面，端面上镀有增透膜，镀有增透膜的光纤端同梯度透镜13相对放置，其梯度透镜13安装在玻璃管15内靠近1/4波片6的一端，另一端安装有毛细管14，玻璃管15外是镀金管16，镀金管16焊接在连接桥8的内壁上；所述的准直器A2的梯度透镜12同准直器B3的梯度透镜13相对放置；所述的1/4波片6主轴与输入的线偏振光的偏振方向成45°。
在实际使用中，当注入的线偏振光穿过准直器A2、磁环7、1/4波片6和准直器B3后，从输入端的线偏振光经梯度透镜12准直后成为空间平行光，经过1/4波片6后成为圆偏振光，再经过梯度透镜13汇聚到输出端光纤便是经转换的圆偏振光。
本实用新型的微光学线圆转换器，在加工制作上可先将磁环7和1/4波片6用胶连接，再将贴有1/4波片6的磁环7同准直器A2的梯状透镜12用胶固定在一起，准直器B3和套有磁环7的准直器A2在连接桥8内对准并用焊锡焊接在连接桥8上，在连接桥8外由外套1将其封装，外套1与左端盖17和右端盖18用胶粘剂胶合，形成一个完整的器件。为了保证该器件的高性能要求，准直器A2和准直器B3为本发明人自制的器件。在本实用新型中，光纤与梯状透镜耦合可制成准直器，如果光纤为保偏光纤，则准直器叫保偏准直器，但保偏光纤中可有高双折射光纤、低双折射光纤、圆双折射光纤；如果光纤为单模光纤，则准直器叫单模准直器。
本实用新型的转换器体积小，一般可加工Φ5.5mm×40mm，其制作工艺简单，易于批量化生产；并能在任何场合使用，其温度性能稳定，可在-40℃～+85℃温度范围内工作，较佳工作温度为-20℃～+50℃；经测试其消光比＜0.5～0.1dB，插入损耗＜0.5dB；该产品尤其适用于在全光纤传感器中的应用。
权利要求1.一种微光学线圆转换器，其特征在于由外套(1)、准直器A(2)、准直器B(3)、1/4波片(6)、磁环(7)、连接桥(8)组成，连接桥(8)安装在外套(1)内，从左至右连接桥(8)内安装有准直器A(2)、磁环(7)、1/4波片(6)、准直器B(3)，磁环(7)同1/4波片(6)胶粘连接在一起，磁环(7)的另一面胶粘连接在准直器A(2)的梯度透镜(12)上；所述的准直器A(2)由梯度透镜(12)、毛细管(9)、玻璃管(10)、镀金管(11)和光纤(4)构成，其光纤(4)安装在毛细管(9)内，光纤(4)一端为斜8°的端面，端面上镀有增透膜，镀有增透膜的光纤端同梯度透镜(12)相对放置，其梯度透镜(12)安装在玻璃管(10)内靠近磁环(7)的一端，玻璃管(10)的另一端安装有毛细管(9)，玻璃管(10)外是镀金管(11)，镀金管(11)焊接在连接桥(8)的内壁上；所述的准直器B(3)由梯度透镜(13)、毛细管(14)、玻璃管(15)、镀金管(16)和光纤(5)构成，其光纤(5)安装在毛细管(14)内，光纤(5)一端为斜8°的端面，端面上镀有增透膜，镀有增透膜的光纤端同梯度透镜(13)相对放置，其梯度透镜(13)安装在玻璃管(15)内靠近1/4波片(6)的一端，玻璃管(15)的另一端安装有毛细管(14)，玻璃管(15)外是镀金管(16)，镀金管(16)焊接在连接桥(8)的内壁上；所述的准直器A(2)的梯度透镜(12)同准直器B(3)的梯度透镜(13)相对放置；所述的1/4波片(6)主轴与输入的线偏振光的偏振方向成45°；所述的左、右端盖(17、18)胶粘在外套(1)的两端上。
2.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于该线圆转换器的消光比＜0.5～0.1dB。
3.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于该线圆转换器的插入损耗＜0.5dB。
4.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于该线圆转换器的工作温度范围是-40℃～+85℃。
5.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于该线圆转换器的工作温度范围是-20℃～+50℃。
6.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于1/4波片(6)与准直器B(3)之间间距为2～3mm。
7.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于毛细管(9、14)直径为2.5+0.2mm，其为玻璃材质。
8.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于准直器A(2)中的光纤(4)可以是高双折射光纤、单模光纤。
9.根据权利要求1所述的线圆转换器，其特征在于准直器B(3)中的光纤(5)可以是低双折射光纤、圆双折射光纤、单模光纤。
专利摘要本实用新型公开了一种将注入的线偏振光转换成圆偏振光的微光学线圆转换器，它利用微光学原理制作而成，它由外套、准直器A、准直器B、1/4波片、磁环、连接桥组成，连接桥安装在外套内，从左至右连接桥内安装有准直器A、磁环、1/4波片、准直器B。该装置经输入端光纤中的线偏振光经梯度透镜准直后成为空间平行光，经过1/4波片后成为圆偏振光，再经过梯度透镜汇聚到输出端光纤。本实用新型的装置结构简单、紧凑；温度性能稳定，可在－40℃～+85℃温度范围内工作。
文档编号G02B6/27GK2672672SQ200420003468
公开日2005年1月19日 申请日期2004年2月12日 优先权日2004年2月12日
发明者徐宏杰, 赵晶晶, 冯丽爽, 王夏霄, 唐清善, 张春熹 申请人:北京航空航天大学