[發明專利]帶隔離的偏振光束分束器和合束器

有效

• 申請號: 01125944.2
• 申請日: 2001-07-13
• 公開（公告）號: CN1365011A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 岡扎隆·威爾斯;皮埃爾·D·威爾;?？藨?/a>;金方宏;王興隆
• 申請（專利權）人: JDS尤尼費斯公司
• 主分類號: G02B6/27
• 分類號: G02B6/27
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

1.一種帶隔離的偏振光束分束器/合束器，用于在合成方向上把正交的偏振光束合成到一單端口，或者用于在分束方向上把一束光分束成正交的偏振光束到空間分開的端口，其包括：一單端口，用于發射一束光到該分束器/合束器，或者用于從該分束器/合束器輸出一合成光束；一對空間隔開的端口，用于發射正交的偏振光束到該分束器/合束器，或者用于從該分束器/合束器輸出正交的偏振光束；第一偏振光束分束器，其被光學耦合到該單端口，并被定向，以為兩正交的偏振光束提供不同的光路；第二與偏振相關的光束轉向裝置，其被光學耦合到該對空間隔開的端口上，并被定向，以為兩正交的偏振光束提供不同的光路；一不可逆性旋轉器，其位于第一偏振光束分束器元件和第二與偏振相關的光束轉向裝置的至少一元件之間，用于旋轉兩正交光束中每一束的偏振方向并維持它們之間的正交關系，對于在所選擇的合成方向或分束方向上的傳輸，所述不可逆性旋轉器適合于被驅動，其中，當在合成方向被驅動時，不可逆性旋轉器允許光從該對端口傳播到單端口，并防止光在單端口和該對端口之間發生耦合，或者其中，當在分束方向被驅動時，不可逆性旋轉器允許光從單端口傳播到該對端口，并防止光在該對端口和單端口之間發生耦合。

2.根據權利要求1所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中第一偏振光束分束器元件和第二與偏振相關的光束轉向裝置包括第一和第二雙折射元件。

3.根據權利要求2所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中第一和第二雙折射元件位于物空間或者像空間。

4.根據權利要求3所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中不可逆性旋轉器包括法拉第旋轉器。

5.根據權利要求4所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中不可逆性旋轉器進一步包括一半波片。

6.根據權利要求5所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中第一雙折射元件和第二雙折射元件都有旋轉軸，旋轉軸相互之間取向基本平行或者反向平行。

7.根據權利要求4所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中第一雙折射元件和第二雙折射元件都有旋轉軸，旋轉軸相互之間取向基本成45°，并且法拉第旋轉器提供45°旋轉。

8.根據權利要求3所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中不可逆性旋轉器包括至少一對非球面透鏡，用于準直從第一雙折射元件到旋轉器的光束，以及用于聚焦發射到第二雙折射元件的光束。

9.根據權利要求3所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中第一雙折射元件有一o光線光路和一e光線光路，第二雙折射元件有一e光線光路和一o光線光路，以使第二雙折射元件的e-光線光路與第一雙折射元件的o-光線光路光學耦合，并且第二雙折射元件的o-光線光路與第一雙折射元件的e-光線光路光學耦合，以及

其中通過第一雙折射元件和第二雙折射元件的兩正交偏振光束的不同光路具有基本上相同的光程長度。

10.根據權利要求9所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，進一步包括一第三雙折射元件和一位于第二雙折射元件和第三雙折射元件之間的第二不可逆性旋轉器。

11.根據權利要求10所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中第一、第二和第三雙折射元件之一的光程長度等于第一、第二和第三雙折射元件中另外兩個的總光程長度。

12.根據權利要求1所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中第一偏振光束分束器元件包括一雙折射分束器，以及第二與偏振相關的光束轉向裝置包括一對有平行楔形表面的雙折射元件。

13.根據權利要求12所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中不可逆性旋轉器位于該對雙折射元件之間。

14.根據權利要求13所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，其中該對空間隔開的端口在輸入透鏡軸的周圍對稱設置，用來以相等且相反的角度發射正交偏振的準直光束到第一雙折射元件對中和用來接收正交偏振的聚焦光束。

15.根據權利要求14所述的帶隔離的偏振光束分束器/合束器，進一步包括一透鏡，其被光學耦合到單端口，用于準直發射到該分束器/合束器的光束，或者用于聚焦從該分束器/合束器輸出的合成光束。