第二单保偏光准直器在所需要的工作 距离范围内的禪合光的损耗最小。
[0019] 第一保偏光纤13和第二保偏光纤14及双光纤微细管1所组成的双光纤尾纤合体与 C-LENS透镜3用第一玻璃圆管2套住并用粘胶剂固定形成第一保偏双光纤准直器。
[0020] 双光纤微细管1具有能穿进保偏光纤13和保偏光纤14的双孔，双孔轴线与双光纤 微细管1的轴线平行，双孔轴线间的距离叫双光纤微细管1的间距。
[0021] 选择一种双光纤微细管1的间距为d。
[0022] 选择C-LENS透镜3,其焦距，
[0023] 根据双光纤微细管1的间距为d，则第一保偏光纤13和第二保偏光纤14的光经过C-LENS透镜3后的张角近似为
[0024] 张角与渥拉斯顿棱镜分开的两束光的张角匹配，才能使从保偏光纤13慢轴进入的 光通过C-LENS透镜3准直后顺利经过渥拉斯顿棱镜偏折后禪合进保偏光纤15，同样也才能 使从保偏光纤15慢轴进入的光通过第二保偏单光纤准直器的C-LENS透镜3准直后顺利经过 渥拉斯顿棱镜偏折后禪合进保偏光纤14实现光环行器功能。渥拉斯顿棱镜分开的两束光的 角度可W根据高等晶体光学的原理获得，运个角度为α。
[0025] 选择恰当的渥拉斯顿棱镜使得
[0026] 第Ξ保偏光纤15安装在单光纤微细管8中，并用粘胶剂固定住光纤。单光纤微细管 8具有能穿过光纤15的单孔。
[0027] 第Ξ保偏光纤15安装在单光纤微细管8中，并研磨成接近8度角，研磨并抛光后的 单光纤尾纤要送去锻所需要的增透膜。
[0028] 第Ξ保偏光纤15安装在单光纤微细管8中组成的单尾光纤的端面安装在C-LENS透 镜3的后焦平面上，必要时需要在精密的调节架上调节单光纤端面和C-LENS3间的距离达到 单光纤准直器良好准直。
[0029] 第Ξ保偏光纤15同单光纤微细管8组成的尾纤和C-LENS透镜3套装在第二玻璃圆 管2里，用粘胶剂固定，形成单光纤准直器。保持C-LENS透镜3露出第二玻璃圆管2适当的距 离W便环行器忍能套上C-LENS透镜3并可旋转。
[0030] 渥拉斯顿棱镜的两片模角片12如图一安装时的光轴互相垂直且与通光方向垂直， 两片偏振片10的透光方向互相垂直安装且与两片模角片12的光轴成45度角。两片偏振片 10、两片45度法拉第旋光片11、渥拉斯顿棱镜的两片模角片12如图一依次紧贴在一起并用 粘胶剂固定，并套装无磁圆管7里并用粘胶剂固定，无磁圆管7可W是玻璃圆管也可W是金 属圆管，无磁圆管7套装在永磁体环6里，并用粘胶剂固定组成一个双极环行器忍。
[0031] 永磁体环6的右端留空W便能套装进第二保偏单光纤准直器的C-LENS透镜3的露 出部分，永磁体环6的右端留空的长度与第二保偏单光纤准直器的C-LENS透镜3的露出部分 的长度相匹配。
[0032] 永磁体环6是能够提供足够的磁场使得光在经过45度法拉第旋光片6的过程中光 场电矢量能旋转45度角。
[0033] 在实施过程上述保偏双光纤准直器和保偏单光纤准直器之间的工作距离的选择 都是根据环形器忍的设计长度为标准，运个工作距离略大于环形器忍的长度。
[0034] 在实施过程中为保证高效调试和器件的高性能，可用多维调节系统分别夹持第一 双保偏光准直器和第二单保偏光准直器，双极环行器忍套装在第二单保偏光准直器的C-LENS透镜3上，需要反复旋调双极环行器忍和第一双光纤准直器及第二单保偏光准直器使 得从第一双保偏光纤准直器的保偏光纤13慢轴进入的光有效禪合进第二单保偏光纤准直 器的保偏光纤15的慢轴和从第二单保偏光纤准直器的保偏光纤15慢轴进入的光有效禪合 进第一双保偏光纤准直器的保偏光纤14的慢轴，实现保偏单轴工作的环行器功能并有很好 的消光比。在此反复调试过程中亦保证了渥拉斯顿棱镜的中屯、位于第一保偏双光纤准直器 的准直透镜C-LENS3的焦点上。
[0035] 在实施过程中各性能参数调节好后需要用粘胶剂把环行器忍固定在第二保偏单 光纤准直器的C-LENS透镜上。
[0036] 由于法拉第旋光片11的非互易性和渥拉斯顿棱镜的分光偏折作用，从第二单保偏 光准直器的保偏光纤15慢轴进入的光将不能进入第一双保偏光准直器的保偏光纤13的慢 轴而被隔离，表现为隔离度，同样从第一双保偏光准直器的保偏光纤14的慢轴进入的光将 不能进入第二单保偏光准直器的保偏光纤15的慢轴而被隔离，也表现为隔离度。且双片法 拉第旋光片11的采用，使得环形器的隔离度大大提高，最高可达到60地。
[0037] 偏振片10是由二向色性材料制成的，对光具有很强的选择吸收，偏振片具有一个 透光轴，当光通过偏振片时与透光轴平行振动的光完全透过，与透光轴垂直振动的光完全 被吸收，对光达到起偏作用，同时渥拉斯顿棱镜也对光具有起偏作用，因此消光比可w很做 到很高，最高可达到30地。
【主权项】
1. 一种保偏三端口光环行器，其特征是主要由第一双保偏光纤准直器、第二单保偏光 纤准直器和双极光环行器芯组成，第一双保偏光准直器包括第一保偏光纤、第二保偏光纤、 双光纤微细管、玻璃圆管和准直透镜，第一保偏光纤和第二保偏光纤从左侧穿入双光纤微 细管中用胶粘剂固定，第一保偏光纤和第二保偏光纤的慢轴或快轴互相平行，同时第一保 偏光纤和第二保偏光纤的纤芯连线与它们的本身的慢轴或快轴互相平行或垂直，第一保偏 光纤和第二保偏光纤的右端面放置在准直透镜的后焦平面上，准直透镜采用C-LENS透镜， 准直透镜和双光纤微细管由玻璃圆管用胶粘剂固定;第二单保偏光准直器包括第三保偏光 纤、单光纤微细管、玻璃圆管和准直透镜，第三保偏光纤从右侧穿入单光纤微细管中并用胶 粘剂固定，第三保偏光纤的左端面放置在准直透镜的后焦平面上，准直透镜和单光纤微细 管由玻璃圆管用胶粘剂固定，第一保偏双光纤准直器和第二单保偏光准直器采用相同的准 直透镜;双极环行器芯是由渥拉斯顿棱镜、两块相同法拉第旋光片、两块相同偏振片、无磁 圆管和永磁体环组成，渥拉斯顿棱镜是由两片单轴双折射晶体光楔角片组成，楔角片的光 轴与其底面成45度角，两楔角片的光轴互相垂直，且两楔角片的光轴都与入射光方向垂直， 前后两片偏振片的透光方向互相垂直安装且与渥拉斯顿棱镜的光轴方向成45度角，两块法 拉第旋光片的旋转角为45度，渥拉斯顿棱镜和两片偏振片及两片法拉第旋光片的组合安装 在无磁圆管中，并用胶固定，无磁圆管套装在永磁体环里并用粘胶剂固定。2. 根据权利要求1所述的保偏三端口光环行器，其特征是双极环行器芯套在第二单保 偏光纤准直器的准直透镜上并用胶固定;渥拉斯顿棱镜的中心位于第一双保偏光准直器的 准直透镜的焦点上。3. 根据权利要求1所述的保偏三端口光环行器，其特征是靠近透镜的第一保偏光纤、第 二保偏光纤和第三保偏光纤的端面镀有增透膜，准直透镜、偏振片、法拉第旋光片和渥拉斯 顿棱镜的各端面镀有增透膜。4. 根据权利要求1所述的保偏三端口光环行器，其特征是第一保偏双光纤准直器和安 装有双极环行器芯的第二保偏单光纤准直器通过桥接玻璃圆管桥接并用粘胶剂固定密封， 再通过无磁外封金属壳体封装，无磁外封金属壳体上安装有光纤保护套来保护第一保偏光 纤、第二保偏光纤和第三保偏光纤。
【专利摘要】保偏三端口光环行器，主要由第一双保偏光纤准直器、第二单保偏光纤准直器和双极光环行器芯组成，第一双保偏光准直器包括第一保偏光纤、第二保偏光纤、双光纤微细管、玻璃圆管和准直透镜；第二单保偏光准直器包括第三保偏光纤、单光纤微细管、玻璃圆管和准直透镜；双极环行器芯是由渥拉斯顿棱镜、两块相同法拉第旋光片、两块相同偏振片、无磁圆管和永磁体环组成。本实用新型可显著提高保偏光环行器的消光比和隔离度，同时有效减小环行器的体积和减少材料种类，有利于降低器件成本及简化产品的组装工艺，结构非常简单、体积小成本低廉，广泛用于光纤通信、光纤传感和色散补偿等领域。
【IPC分类】G02F1/095, G02B6/32
【公开号】CN205157915
【申请号】CN201520926912
【发明人】周崛, 宋静
【申请人】德州振飞光纤技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月19日