一种偏振分束器的制作方法

本发明涉及光传感领域,尤其是一种偏振分束器。

背景技术：

偏振分束器是一种在光纤通讯系统或光传感装置中常用的偏振器件，在现有的偏振分束器中，如图1及图2所示，光信号从一根光纤一端发送再经过渥拉斯顿棱镜或pbs棱镜实现偏振分束，最后再被两根保偏光纤接收；但由于棱镜型的分束器需要处理准直器光，因此其通光孔径更大光路更长，导致分束器的体积增大制造成本高，而且渥拉斯顿棱镜制作工艺复杂，需要进行非常精确的角度匹配才能获得比较低的光功率耦合损耗，pbs棱镜则需要昂贵的镀膜设备，导致偏振分束器的制作成本升高且体积大。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种保偏振分束器，在实现合束及分束功能的同时压缩分束器体积，并且降低分束器的制作成本，从而降低了分束器的生产成本。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种偏振分束器，包括第一光纤头、第一透镜、第二透镜、双折射晶体以及第二光纤头；所述双折射晶体设置在所述第一光纤头的一侧，所述第一透镜设置在所述双折射晶体的一侧，所述第二透镜设置在所述第一透镜的一侧，所述第二光纤头设置在所述第二透镜的一侧。

进一步的，所述第一光纤头的结构为由光纤与毛细管结合或光纤与陶瓷插芯结合中的一种。

进一步的，所述第二光纤头的结构为双光纤与双芯毛细管结合或双光纤与双陶瓷插芯结合中的一种。

进一步的，所述第一透镜为准直透镜。

进一步的，所述第二透镜为汇聚透镜。

进一步的，所述双折射晶体为yvo4双折射晶体、tio2双折射晶体或其他具备双折射性质的晶体中的一种。

本发明采用上述结构，通过设置yvo4双折射晶体的方式实现无需设置渥拉斯顿棱镜角度匹配或pbs棱镜，解决了渥拉斯顿棱镜及pbs棱镜成本过高，生产效率低导致分束器的生产成本升高的问题，并且由于yvo4双折射晶体可同时实现光线集束及分束的功能，所以本发明还可通过切换光的输入输出方向来实现分束器或者合束器功能，扩宽了本发明的适用场景。

附图说明

图1为本发明一现有技术中偏振分束器的结构示意图；

图2为本发明另一现有技术中偏振分束器的结构示意图；

图3为本发明一种偏振分束器一实施例的结构示意图；

图4为本发明一种偏振合束器一另实施例的结构示意图；

图中标号名称为：10-第一光纤头、20-第一透镜、30-第二透镜、40-双折射晶体、50-第二光纤头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一种偏振分束器，如图3及图4所示，包括第一光纤头10、第一透镜20、第二透镜30、双折射晶体40以及第二光纤头50；双折射晶体40设置在第一光纤头10的一侧，第一透镜20设置在双折射晶体40的一侧，第二透镜30设置在第一透镜20的一侧，第二光纤头50设置在第二透镜30的一侧；

第一光纤头10以及第二光纤头50用于固定外置光纤，从而稳定外置光纤输入及输出的信号光源；

双折射晶体40用于将从第一光纤头10输入的光信号分成偏振态互相垂直的两束光信号，完成偏振信号空间分离；

双折射晶体40还可通过改变双折射晶体40的厚度和光轴角度来调整偏振信号空间分离距离的大小；

第一透镜20用于将双折射晶体40分离的两束光信号进行交叉汇聚，同时通过调整双折射晶体40的厚度和光轴角度调整两束光信号的光束交叉角度使两束光信号经过第二透镜30之后能和第二光纤头50中的两根光纤的位置匹配；

第二透镜30用于将第一透镜20折射的两束光信号重新汇聚并发送到第二光纤头50，实现分束；

第二透镜30还用于将第二光纤头50输入的两束光信号进行交叉汇聚，同时调整两束光信号的光束交叉角度使两束光信号经过第一透镜20之后能和与第一光纤头10中的光纤位置匹配；

第一透镜20还用于将第二透镜30折射的两束光信号重新汇聚并发送到双折射晶体40；

双折射晶体40还用于将第二透镜30折射的两束光信号集合成一束光信号，并发送到第一光纤头10，实现合束。

进一步的，第一光纤头10的结构为光纤与毛细管结合或光纤与陶瓷插芯结合中的一种。

进一步的，第二光纤头50的结构为双光纤与双芯毛细管结合或双光纤与双陶瓷插芯结合中的一种。

进一步的，第一透镜20为准直透镜。

进一步的，第二透镜30为汇聚透镜。

进一步的，双折射晶体40为yvo4双折射晶体、tio2双折射晶体或其他具备双折射性质的晶体中的一种。

在本发明一具体应用场景中，第一光纤头10中的光纤作为输入光纤，第二光纤头50中的两根光纤作为输出光纤；

当输入光纤开始输入光信号时，双折射晶体40将所述输入光信号分成偏振态互相垂直的两束光信号，完成偏振信号空间分离，之后第一透镜20将双折射晶体40分离的两束输入光信号进行交叉汇聚，同时通过调整双折射晶体40的厚度和光轴角度调整两束光信号的光束交叉角度使两束光信号经过第二透镜30之后能和第二光纤头50中的两根光纤位置匹配，最后第二光纤头50可将分束之后的输入光信号通过两条输出光纤输出。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种偏振分束器，包括第一光纤头、第一透镜、第二透镜、双折射晶体以及第二光纤头；所述第一光纤头由一根光纤和毛细管或陶瓷插芯组成，所述双折射晶体设置在所述第一光纤头的另一侧，所述第一透镜设置在所述双折射晶体的另一侧，所述第二透镜设置在所述第一透镜的一侧，所述光第二光纤头设置在所述第二透镜的另一侧，所述第二光纤头由双光纤和双芯毛细管或陶瓷插芯组成，本发明通过上述结构，通过设置双折射晶体的方式无需设置渥拉斯顿棱镜或PBS棱镜，解决了渥拉斯顿棱镜及PBS棱镜成本过高和采用渥拉斯顿棱镜需要精确匹配角度导致的低效率的问题，同时也可以使得偏振分束器可以更加紧凑更加小型化，并且由于双折射晶体可同时实现光线集束及分束的功能，所以本发明还可通过切换光纤的输入输出方向实现合束器功能，扩宽了本发明的适用场景。

技术研发人员：肖俊鹏
受保护的技术使用者：珠海市杰威光电科技有限公司
技术研发日：2019.03.09
技术公布日：2019.05.28