[發明專利]一種自由空間的光混合器

有效

• 申請號: 201010151998.7
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN102221728A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 陳彬;任曉暉;陳林永;謝紅
• 申請（專利權）人: 昂納信息技術(深圳)有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及相干檢測裝置，特別涉及結構緊湊、分光比高、穩定性更好的光混合器。

背景技術

光學相干接收機要求該信號的偏振態和參考光束是一樣的，而先前技術的光混合器不能靈活控制其偏振態，因此，通過額外增加一干涉控制器來確保該偏振態的。

現有技術的光混合器一般通過使用兩個50/50-beam分光器和兩個光束合成器，加上一個90度相位切換器。這些光混合用于實現全光纖或平面波導技術，但兩種方法都有各自的缺點。這兩種技術需要精密的溫度控制電路，以維持精確的光路長度差，以維持在一個準確的輸出光的相位。此外，基于光纖設備本身體積龐大，而且對于機械沖擊和振動不穩定；而波導為基礎的產品遭受來自高插入損耗，高偏振依賴性和制造業產量的問題。波導為基礎的產品不僅不靈活且費用高。

發明內容

本發明為了結構更加緊湊，穩定性更好，利用雙折射晶體將同一偏振態的光束在自由空間分離。

為了實現所述目的，本發明一種自由空間的光混合器，其特征在于：包括一偏振分光器將光束S、L分別分離成水平偏振態光束Sx、Lx和垂直偏振態光束Sy、Ly，至少一雙折射晶體將上述水平偏振態光束Sx、Lx，垂直偏振態光束Sy、Ly分成光束Sxo、Sxe、Lxo、Lxe、Syo、Sye、Lyo、Lye，后分別借由合光器合成光束Sxo+Lxo、光束Sxo-Lxo、光束Sxe+jLxe、光束Sxe-jLxe、光束Syo+Lyo、光束Syo-Lyo、光束Sye+jLye、光束Sye-jLye借由端口輸出，其中，光束Sxo+Lxo，Sxe+jLxe，Sxo-Lxo，Sxe-jLxe是S與L光在X偏振態下的混合光束，四束光的S光與L光的相位關系分別是pi_0+0，pi_0+pi/2，pi_0+pi，pi_0+pi3/2；

其中光束Syo+Lyo，Sye+jLye，Syo-Lyo，Sye-jLye是S與L光在Y偏振態下的混合光束，四束光的S光與L光的相位關系分別是pi_0+0，pi_0+pi/2，pi_0+pi，pi_0+pi3/2。

其中，較佳方案為：偏振分光器為PBS或者雙折射晶體。

其中，較佳方案為：所述偏振分光器和雙折射晶體之間設有四分之一玻片，將偏振分光器出射的光束轉換成圓偏振光。

其中，較佳方案為：包括若干相位調節器置于雙折射晶體和合光器之間，以調節各光路徑。所述相位調節器為玻璃平板或硅平板。

其中，較佳方案為：還包括一第一雙折射晶體用以接收分光器分離的光束Sx、光束Lx，通過所述第一雙折射晶體分離成光束Sxo、Sxe、Lxo、Lxe。

其中，較佳方案為：還包括一第二雙折射晶體用以接收分光器分離的光束Sy、光束Ly，通過所述第二雙折射晶體分離成光束Syo、Sye、Lyo、Lye。

其中，較佳方案為：所述雙折射晶體的右側設有一第一合光器，將所述通過雙折射晶體后的光束Sxo、Sxe、Lxo、Lxe合成光束Sxo+Lxo、光束Sxo-Lxo、光束Sxe+jLxe、光束Sxe-jLxe。

其中，較佳方案為：所述雙折射晶體的右側設有一第二合光器，將所述通過雙折射晶體后的光束Syo、Sye、Lyo、Lye合成光束Syo+Lyo、光束Syo-Lyo、光束Sye+jLye、光束Sye-jLye。

其中，較佳方案為：所述光束Sxo+Lxo、光束Sxe+jLxe、光束Sxo-Lxo、光束Sxe-jLxe、光束Syo+Lyo、光束Sye+jLye、光束Syo-Lyo、光束Sye-jLye可經過反射鏡、透鏡匯聚于相應的探測PD接收。

其中，較佳方案為：所述雙折射晶體為金紅石、藍寶石、釩酸釔晶體YVO4、氟化鎂晶體MgF2、偏硼酸鋇a--BaB2O4晶體、鈮酸鋰、石英晶體。

這樣本發明具有的優點為：利用雙折射晶體實現自由空間的光混合器，使其不同偏振態的光束在自由空間很好分開，該光混器的結構更加緊湊、穩定性更好。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明一種自由空間的光混合器的光路結構進一步說明。

圖1為本發明一種自由空間的光混合器的第一實施例的光路結構圖。

圖2為本發明一種自由空間的光混合器的第二實施例的光路結構圖。

圖3為本發明一種自由空間的光混合器的第三實施例的光路結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明自由空間的光混合器的工作原理做進一步說明。