专利名称：微光学光纤偏振器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将注入的自然光转换成线偏振光的微光学光纤偏振器。
背景技术：
光学偏振器是置于光源后用来将非偏振光转化为偏振光的器件。经偏振器作用后的偏振光进入一光接收组件，如调制器等。
传统光学系统的偏振器一般有两种研磨型单模光纤偏振器和质子交换集成光学起偏器。研磨型偏振器的缺陷在于尾纤为单模光纤，单模光纤中不能保持偏振模式。倘若偏振器其后的器件为调制器等一些与偏振有关的器件，由于输入的光的偏振模式的不确定从而使光学系统不稳定。质子交换集成光学起偏器，由于其制造机理，决定了器件的插入损耗较大(＞2.5dB)，制造成本高。
发明内容
为了克服上述偏振器的缺陷，本实用新型提出一种利用微光学原理的微光学光纤偏振器。
本实用新型的一种微光学光纤偏振器，由外套、保偏准直器、准直器、偏振片、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、偏振片、磁环、保偏准直器，磁环同偏振片胶粘连接在一起，磁环的另一面胶粘连接在保偏准直器的梯度透镜上；所述的保偏准直器由梯度透镜、毛细管、玻璃管、镀金管和保偏光纤构成，保偏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偏振片的一端，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；所述的保偏准直器的梯度透镜同准直器的梯度透镜相对放置；所述的左、右端盖胶粘在外套的两端上；所述的保偏光纤的主轴与偏振片的主轴重合。
所述的微光学光纤偏振器，其工作温度范围是-40℃～+85℃。
所述的微光学光纤偏振器，可用在光纤陀螺、光纤电流传感器、光纤水听器。
本实用新型偏振器结构简单、紧凑；插入损耗小于0.3dB；消光比高，其消光比可达40dB以上；温度性能稳定，可在-40℃～+85℃温度范围内工作；该微光学光纤偏振器可批量生产。
图1是本实用新型的剖视图。
图中 1.外套2.保偏准直器 3.准直器4.保偏光纤5.光纤 6.偏振片 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自然光转换成线偏振光的微光学光纤偏振器，它利用微光学原理制作而成，它由外套1、保偏准直器2、准直器3、偏振片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3、偏振片6、磁环7、保偏准直器2，磁环7同偏振片6胶粘连接在一起，磁环7的另一面胶粘连接在保偏准直器2的梯度透镜13上；所述的保偏准直器2由梯度透镜13、毛细管14、玻璃管15、镀金管16和保偏光纤4构成，其保偏光纤4安装在毛细管14内，保偏光纤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13相对放置，其梯度透镜13安装在玻璃管15内靠近磁环7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3由梯度透镜12、毛细管9、玻璃管10、镀金管11和光纤5构成，其光纤5安装在毛细管9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12相对放置，其梯度透镜12安装在玻璃管10内靠近偏振片6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；所述的保偏准直器2的梯度透镜13同准直器3的梯度透镜12相对放置；所述的保偏光纤4的主轴同偏振片6的主轴重合。偏振片6可以是晶体起偏器或薄膜起偏器。
在实际使用中，当自然光穿过准直器3、偏振片6、磁环7和保偏准直器2后，从输入端的自然光经梯度透镜12准直后成为空间平行光，经过偏振片6后成为线偏振光，再经过梯度透镜13汇聚到输出端光纤便是经转换的线偏振光。
本实用新型的偏振器，在加工制作上可先将磁环7和偏振片6用胶连接，再将贴有偏振片6的磁环7同保偏准直器2的梯状透镜13用胶固定在一起，准直器3和套有磁环7的保偏准直器2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。保偏准直器2和准直器3为自制器件。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；如果光纤为单模光纤，则准直器叫单模准直器。
本实用新型的偏振器经测试，其插入损耗小于0.3dB；消光比可达40dB以上；工作环境温度为-40℃～+85℃。
本实用新型的偏振器体积小，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，较佳温度工作为-20℃～+50℃；该产品尤其适用于在全光纤传感器中的应用。
权利要求1.一种微光学光纤偏振器，其特征在于由外套(1)、保偏准直器(2)、准直器(3)、偏振片(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(3)、偏振片(6)、磁环(7)、保偏准直器(2)，磁环(7)同偏振片(6)胶粘连接在一起，磁环(7)的另一面胶粘连接在保偏准直器(2)的梯度透镜(13)上；所述的保偏准直器(2)由梯度透镜(13)、毛细管(14)、玻璃管(15)、镀金管(16)和保偏光纤(4)构成，其保偏光纤(4)安装在毛细管(14)内，保偏光纤(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(13)相对放置，其梯度透镜(13)安装在玻璃管(15)内靠近磁环(7)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(3)由梯度透镜(12)、毛细管(9)、玻璃管(10)、镀金管(11)和光纤(5)构成，其光纤(5)安装在毛细管(9)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(12)相对放置，其梯度透镜(12)安装在玻璃管(10)内靠近偏振片(6)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；所述的保偏准直器(2)的梯度透镜(13)同准直器(3)的梯度透镜(12)相对放置；所述的保偏光纤(4)的主轴与偏振片(6)的主轴重合；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所述的微光学光纤偏振器，其特征在于所述的偏振片(6)可以是晶体起偏器或薄膜起偏器。
3.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于所述的偏振片(6)与准直器(3)的间距为2～3mm。
4.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于所述的准直器(3)的光纤(5)可以是保偏光纤、单模光纤。
5.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于所述的毛细管(9、14)直径为2.5+0.2mm，其为玻璃材质。
6.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于该偏振器的工作温度范围是-40℃～+85℃。
7.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于该偏振器的工作温度范围是-20℃～+50℃。
8.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于该偏振器的消光比可达40dB以上。
9.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于该偏振器的插入损耗小于0.3dB。
10.根据权利要求1所述的微光学光纤偏振器，其特征在于可用在光纤陀螺、光纤电流传感器、光纤水听器。
专利摘要本实用新型公开了一种可将自然光转换成线偏振光的微光学光纤偏振器，它利用微光学原理制作而成，它由外套、保偏准直器、准直器、偏振片、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、偏振片、磁环、保偏准直器。该装置经输入端光纤中的自然光经梯度透镜准直后成为空间平行光，经过偏振片后成为线偏振光，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G02B6/27GK2672673SQ20042000346
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
发明者冯丽爽, 赵晶晶, 徐宏杰, 王夏霄, 唐清善, 张春熹 申请人:北京航空航天大学