专利名称：一种自由空间的偏振相关型隔离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤通讯技术领域，尤其涉及应用于光收发模块中的一种自由 空间的偏振相关型隔离器。
背景技术：
光隔离器是最早应用于光通信的微光学器件之一，其主要作用是使正向传输的 光通过，反向传输的光隔离。隔离器若按其使用的环境分为在线型和自由空间型两大类；隔 离器还可按偏振相关和偏振无关来分类，在线型和自由空间型两种都有包括， 一般自由空间 型的偏振相关型隔离器应用较多，主要用在有源器件的封装内。目前，偏振相关型隔离器的一般性原理可描述如下主要结构由偏振器(一般采用LN 楔角片或YV04楔角片，光轴位置为垂直的)，45°法拉第旋转器(一般采用BIG或YIG晶 体)和另一偏振器(材料与前项偏振器相同，光轴位置相对为45° )，其基本原理是正向 传输时，光从入射准直器发射通过前项偏振器和45°法拉第旋转器后进入另一偏振器，由于 另一偏振器的光轴刚好为45。反向，偏振光就如同经过一个平板一样进入接收准直器；当光 反向传输时由于法拉第旋转器的作用使得通过法拉第旋转器后光偏振态方向与前项偏振器光 轴垂直，因此反向传输时，光就如同通过一个渥纳斯顿棱镜，使得o光和e光分离一定的角 度，光线不能进入准直器，起到对光隔离的作用。该结构存在有自由空间隔离器结构较复杂， 体积大，不易于集成在光收发模块中，成本高等缺陷。实用新型内容 本实用新型的目的是提供一种体积小且成本低的自由空间的偏振相关型隔离幾 肉研o本实用新型解决以上技术问题采用的方案是隔离器由双折射晶体和四分之一波片组成， 其中双折射晶体的光轴平行于入射面，并且与双折射晶体的入射表面形成锐角，四分之一波 片的光轴方向与垂直入射到双折射晶体上的光在出射时的o光的偏振态成45°角。所述的双折射晶体和四分之一波片，二者之间通过光学接触或者胶粘接的方式组合成一 光学体。双折射晶体的光轴与双折射晶体表面形成的角度大于0°且小于90° ，其中最佳角度为 45° 。当采用上述结构后，初始偏振光以偏振方向与四分之一波片光轴成45°的方向两次经过四分之一波片后其偏振态会旋转90° ，(即偏振方向会与原来的偏振方向垂直)，再经过双折射晶体的光轴与双折射晶体表面成一定夹角的双折射晶体构成'的偏振分束器后，其传播方向与原方向有一定夹角，使得回返光与入射光发生一定的横向位移，回返光不能进入发光元件内部，起到隔离器的作用，即使得发光元件发出的线偏振光正向通过，反向截至。本实用新型可以通过调整双折射晶体的光轴方向以及晶体的厚度来控制回返光在出射晶 体时偏离正向光的横向走离位移，具有偏振分束器的作用，改变晶体光轴方向，即可改变e 光的走离角，在入射光垂直入射时，当光轴与晶体表面的夹角为e时，对应的走离角为a， 根据单轴晶体的折射规律，有公式(1)，而e光和o光的横向位移为dXtga,d为晶体通光方向的厚度；当tge:nyn。时，a角有最大值a arctan "e —"° 。为了加工方便0角度选45° ，入射光线选择垂直入射，也可以斜入射，妙=2 " -"；) si譜。"。sin P + we cos P本实用新型的有益效果是由于本实用新型的双折射晶体的光轴可以在入射面内并与晶 体的表面成一夹角，使得入射到晶体内的不同偏振态的光发生横向走离的其他角度，形成自 由空间的偏振隔离器。该隔离器与现有技术比较，具有自由空间大、且结构简单、体积小的 特点，易于集成在光收发模块中，确保隔绝回返光对发光元件的影响，使得光收发器的成本 低、性价比提高。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述图1是本实用新型隔离器的主视结构示意图；图2是本实用新型隔离器的左视光路示意图；图3是本实用新型光路原理示意图。图4是本实用新型的一种具体的实施方式结构示意图。
具体实施方式
如图1或2所示，本实用新型隔离器2由双折射晶体21和四分之一波片22组成，二者 之间可通过光学接触或者胶粘接的方式组合成一光学体。其中双折射晶体21的光轴211平行 于入射面，并且与双折射晶体21的入射表面形成锐角，其角度大于0°且小于90° ，为加工 方便取45°角最佳。四分之一波片22的光轴221方向与垂直入射到双折射晶体上的光在出 射时的o的偏振态成45。角，同时可以取四分之一波片22的光轴221方向与双折射晶体21 的光轴211方向成45。。如图3所示，c为四分之一波片的光轴，p方向为入射到四分之一波片的光的偏振方向。 进入四分之一波片后，p方向的偏振光分解为o光和e光，四分之一波片使线偏光变为圆偏 光，当逆向光再次通过四分之一波片时，又由圆偏光变为线偏光，且偏振方向与之前的p方 向垂直，再次进入双折射晶体后以e光传播。如图4所示，本实用新型装置于光发射器中，本实用新型隔离器2设置于LD光源1和耦合 系统3之间，耦合系统3的另一端为光纤4。 LD光源1输出偏振光垂直入射到双折射晶体21表面后，在晶体内以o光传播，通过四分之一波片22后，线偏光变为圆偏光(左旋，或右旋)，经后续元件反射之后，回返光的圆偏光的旋进方向较正向时发生改变(左旋变右旋，或右旋变左旋)，再经过一次四分之一波片22后，回返光的偏振态方向较正向传输时发生了90。的 偏转，进入双折射晶体21后以e光传播，其传播方向较正向时光的传播方向有一走离角度， 由于双折射晶体21有一定厚度，这样光传播一段距离后横向偏移，回返光不能再沿原路返回 至发光元件，起到了隔离作用。
权利要求1. 一种自由空间的偏振相关型隔离器，由双折射晶体和四分之一波片组成，其特征是双折射晶体的光轴平行于入射面，并且与双折射晶体的入射表面形成锐角，四分之一波片的光轴方向与垂直入射到双折射晶体上的光在出射时的o光的偏振态成45°角。
2、 根据权利要求l所述的一种自由空间的偏振相关型隔离器，其特征是其双折射晶体 的光轴与双折射晶体表面所成角度大于(T且小于90° 。
3、 根据权利要求2所述的一种自由空间的偏振相关型隔离器，其特征是其双折射晶体 的光轴与双折射晶体表面所成最佳角度为45° 。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的一种自由空间的偏振相关型隔离器，其特征是其双 折射晶体和四分之一波片由光学接触或者胶粘接形成一体。
专利摘要本实用新型公开了一种自由空间的偏振相关型隔离器，由双折射晶体和四分之一波片组成，其中其中双折射晶体的光轴平行于入射面，并且与双折射晶体的入射表面形成锐角，四分之一波片的光轴方向与垂直入射到双折射晶体上的光在出射时的o光的偏振态成45°角，采用以上结构，初始偏振光以偏振方向与四分之一波片光轴成45°的方向两次经过四分之一波片后其偏振态会旋转90°，再经过双折射晶体的光轴与双折射晶体表面成一定夹角的双折射晶体构成的偏振分束器后，其传播方向与原方向有一定夹角，使得回返光与入射光发生一定的横向位移，回返光不能进入发光元件内部，起到隔离器的作用，具有自由空间大、且结构简单、体积小的特点，易于集成在光收发模块中，确保隔绝回返光对发光元件的影响，使得光收发器的成本低、性价比提高。
文档编号G02B6/26GK201097026SQ20072000736
公开日2008年8月6日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者凌吉武, 砺 吴, 施向华, 赵武丽 申请人:福州高意光学有限公司