一种保偏光纤声光光开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学器件，属于声光技术领域，尤其涉及一种保偏光纤声光光开关。
[0002]
【背景技术】
[0003]近年来，以线偏振光为基础的光学相干检测获得了长足发展，大幅提高了相干探测的信噪比和测量精度，在光纤陀螺、光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统中获得了广泛应用。在这些应用中，经常需要使用高速、高消光比、长寿命无移动部件并能承受高功率激光的声光光开关，但目前的光纤声光光开关都是采用纵波制作的，不能对光偏振态进行优化处理，降低了相干探测的信噪比和测量精度。同时，保偏光纤在拉制过程中，由于光纤内部产生的结构缺陷会造成保偏性能的下降，即当线偏振光沿光纤的一个特征轴传输时，部分光信号会耦合进入另一个与之垂直的特征轴，最终造成光信号的偏振消光比恶化，因此需要在光路中采取检偏器等元件优化偏振消光比，这增加了光路的复杂性。
[0004]在进行光信息处理的过程中，为了获得更多的测量信息，经常需要将一束光信号同时分送到两个或多个光路中，目前的光纤声光光开关(专利申请公布号CN 104297952)需要两个或多个声光器件来实现，结构复杂，成本较高，而且不能对恶化的偏振消光比进行优化。
[0005]另外，目前的光纤声光光开关通光面都是针对使用波长镀制的单波长“V”形增透膜，限制了光纤声光光开关的使用范围。
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【发明内容】
[0007]针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有光纤声光光开关偏振消光比差、且无法将一束光信号同时分送到两个或多个光路问题，提供一种适用于宽光谱激光的保偏光纤声光光开关。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的:一种保偏光纤声光光开关，包括壳体，在壳体内输入端设有一个输入端准直器，输出端设有η个输出端准直器，其中，1 ;在输入端准直器与η个输出端准直器之间设有一声光器件，所述声光器件包括声光介质、压电换能器、匹配网络和高频插座，其特征在于:所述输入端准直器与输入保偏光纤相连，各输出端准直器分别与一输出保偏光纤相连；所述声光介质为氧化碲晶体，所述压电换能器的换能材料为能产生剪切波的X切铌酸锂，其中，声光介质[110]轴与压电换能器的通声面方向之间的夹角为Θ;
通过高频插座输入的η个高频信号，经匹配网络后输入压电换能器，压电换能器将η个高频信号转化为η个剪切波，所述剪切波经焊接层输入到声光介质后形成η个频率的超声横波；入射光经输入端准直器进入声光介质后，与声光介质内的η个频率的超声横波发生反常声光互作用，形成η路衍射光，η路衍射光均为线偏振光，并分别经输出端准直器后进入输出保偏光纤中。
[0009]进一步地，所述声光介质的两个通光面均镀制有层数为至少4层介质膜。
[0010]进一步地，所述介质膜为能减少光反射的宽光谱增透膜，该宽光谱增透膜在波长1 μ m到1.6 μ m范围内的反射率小于2%。
[0011 ] 进一步地，所述声光介质的通光面镀制的介质膜层数为8层，其中，所述介质膜包括氧化锆膜和氧化硅膜，且氧化锆膜和氧化硅膜交替分布。
[0012]进一步地，压电换能器的通声面方向与声光介质[110]轴的夹角Θ为6±1°。
[0013]进一步地，η个高频信号之间频率相差不小于20MHz。
[0014]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
1、偏振消光比得到优化；根据反常声光互作用理论，保偏光纤声光光开关输出的都是线偏振光。线偏振信号光在经过保偏光纤长距离传输后偏振消光比会恶化，但无论偏振消光比有多恶化，经过保偏光纤声光光开关后都能得到线偏振光，即偏振消光比得到优化，而且不需要额外的检偏器，简化了光路设计。
[0015]2、只用了一个声光器件实现了一路输入η路输出，便于光信号的分析处理。
[0016]3、输出的η路衍射光的光强是受控的(最小可以为0)，可以一路输出，可以两路同时输出，也可以η路同时输出，还可以通过电功率来快速调整衍射光的强度，为合理分配输出端各路的光强创造了条件。
[0017]4、声光介质的两个通光面都镀制了不少于4层的减少光反射的宽光谱增透膜，该宽光谱增透膜在波长1 μ m到1.6 μ m范围内的反射率小于2%，使保偏光纤声光光开关可以适用于较宽的光谱范围，提高了产品通用性。
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【附图说明】
[0019]图1-本发明1X2光纤声光光开关结构不意图。
[0020]图2-本发明1X3光纤声光光开关结构不意图。
[0021]图3-本发明光纤声光光开关声光介质通光面宽光谱增透膜结构示意图。
[0022]图中:1一壳体，2—输入端准直器，3—输出端准直器，31—第一输出端准直器，32—第二输出端准直器，33—第三输出端准直器，4一声光器件，41 一声光介质，42—压电换能器，43—匹配网络，44一高频插座，5—输入保偏光纤，6—输出保偏光纤，7—入射光，8—衍射光，81—第一衍射光，82—第二衍射光，83—第二衍射光，X一通声面方向，[110] —[110]轴。
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【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0025]实施例:一种保偏光纤声光光开关，包括壳体1，在壳体1内输入端设有一个输入端准直器2，输出端设有η个输出端准直器3，其中，η多1。在输入端准直器2与η个输出端准直器3之间设有一声光器件4，所述声光器件4包括声光介质41、压电换能器42、匹配网络43和高频插座44。所述输入端准直器2与输入保偏光纤5相连，各输出端准直器3分别与一输出保偏光纤6相连，以保证输出信号的偏振消光比。所述声光介质41为氧化碲晶体，所述压电换能器42的换能材料为能产生剪切波的X切铌酸锂，其中，声光介质41[110]轴(的轴向)与压电换能器42的通声面方向X (即垂直于通声面的方向)之间的夹角为Θ，该夹角Θ大小为6±1°。
[0026]夹角Θ与声光器件4工作的带宽有关；夹角Θ越大，声光器件4工作的中心频率和带宽也越大，即入射光7与超声横波发生声光互作用的频率范围越宽，可以制作更多的输出端接口，但这时超声横波的工作频率较高、衰减较大(超声横波的衰减与工作频率的平方成正比)，衍射光8的强度较低，光纤声光光开关的插损较高；反之，夹角Θ越小，声光器件4工作的中心频率和带宽也越小，即入射光7与超声横波发生声光互作用的频率范围越窄，只能制作较少的输出端接口，但这时超声横波的工作频率较低、衰减较小，衍射光8的强度较高，光纤声光光开关的