一种基于保偏光纤的起偏器的制作方法

本实用新型涉及一种光学仪器，特别是一种基于保偏光纤的起偏器。

背景技术：

起偏器是一种使非偏振光转换为偏振光的器件，有线偏振起偏器与圆偏振起偏器之分。圆偏振起偏器的作用是使输入光信号转换为圆偏振光输出，而线偏振起偏器的作用是使输入光信号转换为线偏振光输出。根据线偏振起偏器的实现原理的不同，线偏振起偏器又可以分为吸收型线偏振起偏器和分光型线偏振起偏器。分光型线偏振起偏器是利用双折射晶体，如使用尼克尔棱镜或沃拉斯顿棱镜，使输入光信号分成两束光，且至少一束为线偏振光，另一束为线偏振光或部分偏振光。吸收型线偏振起偏器是使用偏振片，将与偏振片透光轴方向不一致的偏振光吸收掉，而透射与偏振片透光轴方向相同的偏振光。

在基于自由空间量子通信系统研制过程中，一个关键的技术细节就是如何产生高品质的线偏振光，用于系统精细调节和性能测试。目前主流的方式是使用单模光纤出射，利用空间极化片的方式进行起偏，通过旋转极化片的角度获取偏振角度不同的线偏振光。现有的起偏器光纤和极化片分离，容易在震动影响下出现松动，导致出射偏振改变。通常只能在本地调节好之后使用，搬运到其他使用场所对于系统状态会产生影响。自身组件较多，而且是分离的，体积和重量均较高，不便于携带。因此目前的起偏器存在诸多不足，存在造价昂贵、稳定性不足、不便于运输和安装的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于保偏光纤的起偏器。

本实用新型的技术方案为：一种基于保偏光纤的起偏器，包括保偏光纤，所述保偏光纤从连接端子的一端伸入，从另一端伸出并进入法兰内，同时所述法兰与连接端子互相连接，所述法兰远离连接端子的一侧与可绕自身轴线旋转的转子相连接，当所述转子转动时将带动保偏光纤一起转动。

优选地，所述连接端子设有尾端、中端和头端，所述中端和头端均共轴线地设置在尾端的一个端面上，所述中端包裹在头端之外，所述头端沿轴线方向延伸的长度长于头端沿轴线方向延伸的长度且两者间形成有径向间隙，所述头端设有用于容纳保偏光纤的容置腔，所述保偏光纤伸出容置腔之外，所述头端的外表面上还设置有凸扣。

优选地，所述法兰设有转盘、芯部和外套圈，所述芯部和外套圈共轴线地设置于转盘的一个端面上并在两者之间形成有径向间隙，所述芯部设有供保偏光纤穿入的光纤孔，所述外套圈上设置有一个缺口，当所述连接端子与法兰相连接时，所述保偏光纤穿入光纤孔内，同时外套圈套设在头端之上，且所述头端上的凸扣与外套圈上的缺口相扣合。

优选地，所述转盘上设有数个转盘安装通孔，所述转子上也设置有与转盘安装通孔相对应的转子安装孔，当所述法兰与转子相连接时，所述转盘上的转盘安装通孔与转子上的转子安装孔穿有螺栓用于将两者相连接。

优选地，所述光纤孔延伸至转盘上并贯穿之，所述转子上设置有与光纤孔相对应的光路孔。

优选地，所述转子安装在固定座上，所述固定座上设有固定座旋转孔，所述转子镶嵌于固定座旋转孔内且。

优选地，所述转子上还设置有指针，所述固定座上设有刻度盘，所述转子转动时，所述指针同时转动用于指示固定座上的刻度盘。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

本实用新型结构紧凑，稳定性强，方便易用，可以在几种常用线偏振光模式下进行快速切换，而且能大幅度降低系统成本。

附图说明

图1为本实施例的爆炸示意图；

图2为图1中保偏光纤和连接端子的剖面示意图；

图3为图1中法兰的结构示意图；

图4为图1中法兰的又一个视角的结构示意图；

图5为图1中转子的结构示意图；

图6为图1中转子的又一个视角的结构示意图；

图7为图1中固定座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施方式及附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。

如图1-7所示,，一种基于保偏光纤的起偏器，包括保偏光纤1，所述保偏光纤1从连接端子2的一端伸入，从另一端伸出并进入法兰3内，同时所述法兰3与连接端子2互相连接，所述法兰3远离连接端子2的一侧与可绕自身轴线旋转的转子4相连接，当所述转子4转动时将带动保偏光纤1一起转动。

所述连接端子2设有尾端21、中端22和头端23，所述中端22和头端23均共轴线地设置在尾端21的一个端面上，所述中端22包裹在头端23之外，所述头端23沿轴线方向延伸的长度长于头端23沿轴线方向延伸的长度且两者间形成有径向间隙，所述头端23设有用于容纳保偏光纤1的容置腔11，所述保偏光纤1伸出容置腔11之外，所述头端23的外表面上还设置有凸扣231。

所述法兰3设有转盘31、芯部32和外套圈33，所述芯部32和外套圈33共轴线地设置于转盘31的一个端面上并在两者之间形成有径向间隙，所述芯部32设有供保偏光纤1穿入的光纤孔321，所述外套圈33上设置有一个缺口331，当所述连接端子2与法兰3相连接时，所述保偏光纤1穿入光纤孔321内，同时外套圈33套设在头端23之上，且所述头端23上的凸扣231与外套圈33上的缺口331相扣合。

与普通的单模光纤不同，保偏光纤1中存在一个垂直于光束传输方向的特殊轴向光轴，其中传输的激光是线偏振光且偏振方向沿光轴方向。在本实施例中，保偏光纤1跳线经过特殊设计，使用特殊接口，光纤光轴方向与法兰3上的缺口331方向重合，以保证光纤出射激光偏振方向与法兰3上的缺口331方向一致。保偏光纤1的偏振保真度很高，通常超过30dB，因此本实施例可获取保真度很高的偏振光。

法兰3上的缺口331与连接端子2上的凸扣231进行连接，并通过螺杆和转子4固定在一起。转子4可以旋转，主要用来进行挡位调节。转子4转动过程中，带动保偏光纤1发生物理旋转，改变光纤光轴方向，进而控制光纤出射激光偏振方向。固定座5主要包含档位显示功能和外部固定接口。整个起偏器通过固定座5底部提供的螺孔与外部设备或者平台连接固定。

在量子通信中，常使用0°，45°，90°和135°等四种不同的偏振态进行信息传递。在系统装调过程中，需要切换入射光的偏振态，以调节和测量不同偏振态入射时系统的工作状态和性能。因此本实施例中起偏器挡位设置为四挡，分别对应这四种偏振，一方面满足量子通信中的偏振调节需求，另一方面，相比于所有角度旋转可调，可以提高系统的稳定性。当起偏器旋转到0档时，输出0°线偏振光；当调节到45档时，输出+45°线偏振光；当调节到90档时，输出90°线偏振光；当调节到135档时，输出135°(即-45°)线偏振光。

所述转盘31上设有数个转盘安装通孔34，所述转子4上也设置有与转盘安装通孔34相对应的转子安装孔41，当所述法兰3与转子4相连接时，所述转盘31上的转盘安装通孔34与转子4上的转子安装孔41穿有螺栓用于将两者相连接。

所述光纤孔321延伸至转盘31上并贯穿之，所述转子4上设置有与光纤孔321相对应的光路孔42。

所述转子4安装在固定座5上，所述固定座5上设有固定座旋转孔51，所述转子4镶嵌于固定座旋转孔51内且。

所述转子4上还设置有指针43，所述固定座5上设有刻度盘52，所述转子4转动时，所述指针43同时转动用于指示固定座5上的刻度盘52。

本实施例提供了一种简便易操作且稳定性高的线偏振光，可广泛应用于需要使用偏振光进行装调、检测等领域，如光学元件制造，光学检测，望远镜装调，量子通信设备装调与检测，量子光学实验平台等。

同时本实用新型上述实施例仅为说明本实用新型技术方案之用，仅为本实用新型技术方案的列举，并不用于限制本实用新型的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本实用新型权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本实用新型权利要求书及说明书所公开的范围。