专利名称：减小高功率法拉第隔离器热致退偏的设计方法
技术领域：
本发明主要应用于高功率法拉第隔离器设计，尤其是能够减小高功率法拉第隔离器热致 退偏的一种设计方法。
背景技术：
在高功率条件下，由于隔离器中Faraday旋转晶体热吸收系数较高，隔离器热效应引起的 退偏成为减小隔离度的主要因素。高功率隔离器热致退偏主要分为两种机制线性双折射引 起的退偏与圆双折射引起的退偏。在光斑半径与Faraday晶体半径之比很小时(这种情况通常 满足)，圆双折射引起的退偏与线性双折射引起的退偏大小相当。为降低高功率隔离器线性双 折射引起的退偏，目前通常把旋转角为;r/8的两块Famday旋转晶体用一块旋转角度为37r/8 的旋转晶体串联组成的复合结构代替仅有一块旋转角度为"/4的Faraday旋转晶体的简单结 构，这样在前一块Faraday晶体产生的线性双折射在后一块Famday晶体中得到部分补偿。而隔 离器中圆双折射引起的退偏在这种复合结构中并没有得到补偿，因此圆双折射引起的退偏仍 然是引起高功率隔离器退偏的一个重要因素。
发明内容
为了克服复合结构不能补偿圆双折射引起退偏的不足，本发明提出了一种高功率隔离器 圆双折射补偿设计方法，该方法能够减小高功率隔离器中圆双折射引起的退偏。
本发明的目的是对高功率隔离器中圆双折射引起的退偏进行预补偿，其采取的技术解决
方案是针对一定激光功率，控制隔离器参数，使其与理想隔离器参数有一定的偏移量，即
隔离器设计中存在一个的预退偏，这种偏移量设计可以通过改变磁场强度或Famday晶体长 度偏移理想值实现。预退偏大小随激光功率的增大而增大。当隔离器工作在高功率时，由于 圆双折射隔离器将产生新的退偏，这个退偏与提前设计的预退偏部分相抵。当隔离器工作的 激光功率等于设计功率时，圆双折射引起的退偏与预退偏大小相等，退偏补偿效果最佳。隔 离器预补偿设计补偿了圆双折射引起的退偏偿，在预补偿设计中，与线性双折射引起的退偏 相比，圆双折射引起的退偏可以忽略，达到了补偿高功率隔离器圆双折射引起退偏的目的。
本发明提出的高功率隔离器温度预补偿设计的优点是，通过简单控制隔离器参数设计便 可实现圆双折射引起退偏的补偿。
图l为简单隔离器结构示意图。
3图2为复合结构隔离器示意图。
图中1、光纤，2、偏振片，3、永磁体，4、旋光角度为;r/4的Faraday晶体，5、旋光 角度为;r/8的Faraday晶体，6、旋光角度为3;r/8的旋光晶体。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
复合结构隔离器主要由以下器件组成光纤(l)，提供激光输入与输出通道，偏振片(2)控
制输入与输出激光偏振方向，永磁体(3)，提供隔离器外磁场，Faraday旋转晶体(5)，实现激光 偏振面非对易旋转;r/8 ，旋转体(6)，使得激光偏振面旋转3;r/8 ，到达后一块Faraday晶体的 激光刚好旋转;r/2，实现线性双折射补偿。
圆双折射预补偿设计中，控制隔离器中Faraday旋转晶体(5)的长度与永磁体(3)的磁场强 度，使得Famday旋转晶体旋转角度为;r/8 + A，与传统设计角度;r/8有一个偏移量A ，偏移 量大小由激光功率决定。当预补偿设计隔离器工作在高功率情况下，圆双折射引入的新的退 偏可与预设角度偏移量引入的退偏相补偿，从而实现了高功率隔离器圆双折射引起退偏的补 偿的目的。
权利要求
1.一种减小高功率法拉第隔离器热致退偏的设计方法，其特征是设计Faraday旋转晶体旋转角度与传统设计值有一定的偏离，偏离大小由激光功率决定。
2. 根据权利1所述的减小高功率法拉第隔离器热致退偏的设计方法，其特征是控制隔离器 中Faraday旋转晶体(5)的长度与永磁体(3)的磁场强度，使得Faraday旋转晶体旋转角度 为;r/8 + A，与传统设计角度;r/8有一个偏移量A ，偏移量大小由激光功率决定。
全文摘要
一种减小高功率法拉第隔离器热致退偏的设计方法。通过控制Faraday旋转晶体长度与永磁体磁场强度实现Faraday旋转晶体旋转角度与传统设计角度存在一定的偏移量，偏移量的大小由激光功率决定。这种设计能够补偿高功率隔离器圆双折射引起的退偏。
文档编号G02F1/09GK101493585SQ20091007881
公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者剑 伍, 坤 徐, 林金桐, 葛廷武, 丹 陆 申请人:北京邮电大学