一种法拉第旋转镜的制作方法

1.本实用新型涉及光纤传感和光纤通信技术领域，特别涉及一种法拉第旋转镜。


背景技术：

2.光纤干涉仪是光纤传感领域的一项重要技术，广泛应用于声呐雷达等设备中，特别是利用迈克尔逊干涉仪原理制造的光纤传感器应用最为广泛。为了降低光纤双折射带来的噪音，常在迈克尔逊干涉仪两个干涉臂末端增加一个法拉第旋转镜，使得从干涉臂回返光偏振态旋转90度，入射光与反射光偏振态垂直，入射光和反射光双折射的效果正好互补，从而消除其对信号的影响。而现有的法拉第旋转镜结构多依赖一个法拉第旋光片和磁环的组合来实现光的偏振态旋转，因此法拉第旋转镜的尺寸往往受限于法拉第旋光片与磁环大小，而且法拉第旋转镜的元件个数也往往包含光纤头，准直器，磁环，旋光片以及反射镜等，制作复杂，应用场景比较局限，不利于结构的调整。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型实施例提供一种法拉第旋转镜，在实现对光的偏振态相对初始入射光偏振态旋转一定角度的同时，优化结构，降低制造难度，减少元器件的数量和种类。
4.根据本实用新型实施例的法拉第旋转镜，包括光纤头元件；反射元件，所述反射元件正对所述光纤头元件的光发射端；用于改变光的偏振态的折射元件；以及用于对光进行准直的准直元件，所述折射元件和所述准直元件均处于所述光发射端和所述反射元件之间。
5.作为上述方案的进一步改进，所述折射元件为四分之一波片。
6.作为上述方案的进一步改进，所述光纤头元件为保偏光纤。
7.作为上述方案的进一步改进，所述光纤头元件的光发射方向与所述折射元件的光轴两者所形成的夹角为45
°
。
8.作为上述方案的进一步改进，所述准直元件为格林透镜。
9.作为上述方案的进一步改进，所述折射元件贴装在所述光发射端，所述准直元件的两端分别对接所述折射元件和所述反射元件。
10.作为上述方案的进一步改进，所述准直元件的两端均镀有增透膜。
11.作为上述方案的进一步改进，所述准直元件的一端对接所述光发射端，所述折射元件的两端分别连接所述准直元件的另一端和所述反射元件。
12.作为上述方案的进一步改进，所述折射元件的两端均镀有增透膜。
13.作为上述方案的进一步改进，所述反射元件为高反膜或反射镜。
14.基于上述技术方案，本实用新型实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案，一种法拉第旋转镜包括光纤头元件、反射元件、准直元件以及折射元件，其中，反射元件正对光纤头元件的光发射端，准直元件和折射元件均处于反射元件和光发射端之间，工作时，光
纤头元件的光发射端发射光，光经过折射元件时，通过折射元件来改变光的偏振态，光经过准直元件时，通过准直元件对光进行准直，接着通过反射元件对经过折射元件与准直元件后的光进行反射，从而使光折返并再次穿过折射元件与准直元件，使得反射光的偏振态旋转90
°
，入射光的偏振态与回返光的偏振态垂直，消除了对信号的影响。对比现有技术，本实用新型去除了磁环、旋光片等元器件，减少了元器件的数量和种类，实现了对光的偏振态旋转的同时，也使得法拉第旋转镜的尺寸不再受限于法拉第旋光片和磁环的大小，制作简单，结构调整方便，从而使得应用的场景更加广泛。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
16.图1是本实用新型第一实施例的结构示意图一，其中，图中并未标注出反射元件；
17.图2是本实用新型第一实施例的结构示意图二；
18.图3是本实用新型第二实施例的结构示意图，其中，图中并未标注出反射元件。
具体实施方式
19.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
22.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
23.第一实施例
24.参照图1和图2，本实施例中的法拉第旋转镜包括光纤头元件100、反射元件400、折射元件200以及准直元件300，其中，图1并未标注出反射元件400，反射元件400正对光纤头元件100的光发射端，折射元件200和准直元件300均处于光发射端和反射元件400之间。具体的，图1或图2中，各元器件的摆放依次位置为光纤头元件100、折射元件200、准直元件300以及反射元件400，折射元件200贴装在光发射端，准直元件300的两端分别对接折射元件200和反射元件400，从而形成一个可实现对光的偏振态旋转的法拉第旋转镜。光纤头元件100的光发射端发射光，先通过折射元件200对光进行一次偏振态的旋转，接着经过准直元件300时，通过准直元件300对光进行准直，最后光来到反射元件400后，经反射元件400将光
折返形成反射光，反射光通过准直元件300的准直后再次穿过折射元件200实现对光的二次偏振态旋转，此时的反射光的偏振态与入射光的偏振态垂直，入射光和反射光的双折射效果互补，从而消除了光折射对信号的影响。相比原有的由光纤头，准直器，磁环，旋光片以及反射镜等元器件制作而成的法拉第旋转镜，本实用新型去除了磁环、旋光片等元器件，减少了元器件的数量和种类，实现了对光的偏振态旋转的同时，也使得法拉第旋转镜的尺寸不再受限于法拉第旋光片和磁环的大小，制作简单，结构调整方便，从而使得应用的场景更加广泛。
25.作为上述方案的进一步改进，折射元件200优选为四分之一波片，光纤头元件100优选为保偏光纤，采用保偏光纤能够保证光纤中光的偏振态与四分之一波片的光轴的夹角保持一致，保偏光纤工作在四分之一波片的快轴方向或慢轴方向均可，而光纤头元件100的光发射方向与折射元件200的光轴两者所形成的夹角为45
°
，入射光经过四分之一波片后变成圆偏振光，经过准直元件300的准直后，通过反射元件400的反射再次经过四分之一波片，使得光重新变为线偏振光，此时反射光的偏振态相对初始入射关偏振态旋转90
°
，通过保偏光纤与四分之一波片的组合来实现法拉第旋转镜的功能。
26.优选的，准直元件300为格林透镜，准直元件300的两端均镀有增透膜，也即格林透镜的两端镀有增透膜，能减少光的损耗。其中，光纤头元件100的光发射方向与光发射端的端面两者所形成的夹角为82
°
，格林透镜朝向光发射端的一端面与光纤头元件100的光发射方向两者所形成的夹角也为82
°
，能减少回波损耗。格林透镜的另一端面对接反射元件400。格林透镜主要是对光纤头元件100出射光束进行准直，在其它的一些实施例中，也可以采用其它具有准直特性的球面透镜或者镜头。
27.优选的，反射元件400为高反膜或反射镜。
28.第二实施例
29.如图3所示，本实施例相比第一实施例的区别在于折射元件200和准直元件300的位置有所变动，具体的，本实施例中法拉第旋转镜各元器件的摆放顺序为光纤头元件100、准直元件300、折射元件200以及反射元件400，准直元件300的一端对接光发射端，折射元件200的两端分别连接准直元件300的另一端和反射元件400，此种改变同样可实现法拉第旋转镜的功能。进一步的，本实施例中，折射元件200的两端均镀有增透膜，与第一实施例有所区别，第一实施例是在准直元件300的两端镀增透膜。
30.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。