可调光纤偏振器的制作方法

本实用新型涉及一种光纤偏振器，特别涉及一种偏振度可调的光纤偏振器,属于光纤无源器件技术领域。

背景技术：

早在1980年，德国的W.Eickhoff就提出，对单模光纤进行侧面抛磨制作D型光纤，然后在D型光纤抛磨面镀制金属膜制作光纤偏振器。由于D型光纤被抛磨至纤芯附近，所以纤芯中的光场以倏逝波的形式泄露至金属膜，其中，TM0模的振动方向平行于金属膜，TE0模的振动方向垂直于金属膜。由于金属膜的吸收，使得TM0模的损耗大于TE0模，实现起偏振效果。在此之后，通过把铟膜、双折射材料、石墨烯膜等，设置于D型光纤抛磨面，多种光纤偏振器被研制出来，它们表现出良好的性能。然而，对于这些偏振器中的任何一个，仅具有固定的偏振度，而不能对偏振度随意调节。

在光纤通信、光纤传感应用中，传统的光纤偏振器必须与光纤偏振控制器配合，才能实现随意控制光的偏振态的目的。然而，光纤偏振控制器的使用，增加了系统复杂度与成本。因此，设计出一种光偏振度可调的在线光纤偏振器，具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可调光纤偏振器，通过调节磁场强度实现对光的偏振度的调制，解决了现有技术中仅具有单一偏振度，只有与偏振控制器配合使用才能随意改变光的偏振态的技术问题。

本实用新型所述的可调光纤偏振器，包括光纤偏振器本体，光纤偏振器本体包括：封闭容器、D型光纤和磁场发生装置，封闭容器内部分布有磁流体，D型光纤设置在封闭容器内，并被浸入磁流体中，D型光纤的左右两端分别设有导入光纤和导出光纤，导入光纤和导出光纤位于封闭容器的外部，磁场发生装置位于封闭容器的外部，用于产生磁感线，磁场发生装置产生的磁感线的方向平行于D型光纤的侧面抛磨面。

D型光纤两端连接有导入光纤和导出光纤，以把光导入、导出D型光纤；封闭容器内分布磁流体，将D型光纤浸在磁流体内；在封闭容器的外部设置磁场发生装置；当光通过D型光纤时，调节磁场强度实现对光的偏振度的调制。

所述的磁场发生装置包括第一电磁铁和第二电磁铁，第一电磁铁和第二电磁铁位于封闭容器外部的两侧，第一电磁铁和第二电磁铁为异性磁极电磁铁。

所述的D型光纤的侧面抛磨面靠近光纤芯，磁场发生装置产生的磁感线的方向平行于D型光纤的侧面抛磨面。

所述的磁流体中遍布磁性纳米颗粒，磁场发生装置通电引发磁流体中的磁性纳米颗粒沿磁感线方向排列成链。

当光通过D型光纤时，给第一电磁铁和第二电磁铁通电，第一电磁铁和第二电磁铁产生磁场，引发磁流体中的磁性纳米颗粒沿磁场方向排列成链，磁性纳米颗粒链对沿磁场方向振动的偏振光产生较强的吸收，而对垂直于磁场方向的偏振光吸收较弱，从而实现对光的起偏振，改变磁场的强度，可调节光的偏振度。

所述的封闭容器为长方体或圆柱体结构，且由硬质材质制成。

所述的D型光纤采用石英材料。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型所述的可调光纤偏振器，通过调节磁场强度实现对光的偏振度的调制，在光纤通信、光纤传感应用中，传统的光纤偏振器必须与光纤偏振控制器配合，才能实现随意控制光偏振态的目的。然而，光纤偏振控制器的使用，增加了系统复杂度与成本。设计一种可调光纤偏振器，通过调节磁场强度实现对光的偏振度的调制，只需一个系统，就能完成传统光纤偏振器与光纤偏振控制器相结合实现的功能；解决了现有技术中出现的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中封闭容器的剖视示意图；

图中：1、第一电磁铁；2、磁感线；3、导入光纤；4、D型光纤；5、第二电磁铁；6、磁流体；7、导出光纤；8、封闭容器；9、磁性纳米颗粒；10、光纤芯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

实施例1：

如图1-2所示，本实用新型所述的可调光纤偏振器，包括：封闭容器8、D型光纤4和磁场发生装置，封闭容器8内部分布有磁流体6，D型光纤4设置在封闭容器8内，并被浸入磁流体6中，D型光纤4的左右两端分别设有导入光纤3和导出光纤7，导入光纤3和导出光纤7位于封闭容器8的外部，磁场发生装置位于封闭容器8的外部，用于产生磁感线2，磁场发生装置产生的磁感线2的方向平行于D型光纤4的侧面抛磨面。

为了进一步说明上述实施例，磁场发生装置包括第一电磁铁1和第二电磁铁5，第一电磁铁1和第二电磁铁5位于封闭容器8外部的上下两侧，第一电磁铁1和第二电磁铁5为异性磁极电磁铁。

为了进一步说明上述实施例，D型光纤4的侧面抛磨面靠近光纤芯10，磁场发生装置产生的磁感线2的方向平行于D型光纤4的侧面抛磨面。

为了进一步说明上述实施例，磁流体6中遍布磁性纳米颗粒9，磁场发生装置通电引发磁流体6中的磁性纳米颗粒9沿磁感线2方向排列成链。

为了进一步说明上述实施例，封闭容器8为长方体或圆柱体结构，且由硬质材质制成。

为了进一步说明上述实施例，D型光纤4采用石英材料。

本实施例的工作原理为：本实施例中，封闭容器8由硬质材质制成，且为长方体结构，实际中封闭容器8可以做成方形玻璃管；D型光纤4采用石英材料。

可调光纤偏振器在调节光的偏振度时，包括以下步骤：

1)D型光纤4两端通过导入光纤3和导出光纤7，可以把光导入、导出D型光纤4；

2)封闭容器8内分布磁流体6，将D型光纤4浸在磁流体6内；

3)在封闭容器8的外部设置两块异性磁极相对放置的第一电磁铁1和第二电磁铁5，第一电磁铁1和第二电磁铁5产生的磁感线2方向平行于D型光纤4的抛磨面；

4)当光通过D型光纤4时，给第一电磁铁1和第二电磁铁5通电，第一电磁铁1和第二电磁铁5产生磁场，引发磁流体6中的磁性纳米颗粒9沿磁感线2方向排列成链，如图1、2所示，磁性纳米颗粒链对沿磁感线2方向振动的偏振光产生较强的吸收，而对垂直于磁感线2方向的偏振光吸收较弱，从而实现对光的起偏振，改变磁场的强度，可调节光的偏振度。

本实施例所用磁流体6中的磁性纳米颗粒9尺寸极小，磁流体6表现出超顺磁性，施加一定的磁场将引发一部分磁性纳米颗粒9排列成链，使磁流体6呈现磁光二向色性，从而对沿不同方向振动的偏振光产生不同的吸收；去掉磁场后，磁性纳米颗粒链迅速消失，磁流体6不再表现出磁光二向色性，光的偏振调制也消失。

采用以上结合附图描述的本实用新型的实施例的可调光纤偏振器，通过调节磁场强度实现对光的偏振度的调制，解决了现有技术中仅具有单一偏振度，只有与偏振控制器配合使用才能随意改变光的偏振态的技术问题。但本实用新型不局限于所描述的实施方式，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。