[實用新型]一種混合型光隔離器

有效

• 申請號: 201120058216.5
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN201955582U
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 劉毅楠;陳國強;李傳文;張會政;侯玉娥;趙浩
• 申請（專利權）人: 平湖中天合波通信科技有限公司;浙江合波光學科技有限公司
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 周濤

技術領域

本實用新型涉及光學領域，特別涉及到一種通訊及工業用光隔離器的設計和應用。

背景技術

光隔離器在光通訊及工業激光應用領域廣泛應用，是一種非互易傳輸光的光無源器件，用于允許正向傳輸光正常通過此產品，并耦合到輸出波導中，同時阻止反向傳輸光耦合到輸入波導中，造成光學系統（尤其是激光器）工作不穩定。目前實際應用中包含在線型（偏振不相關）和自由空間型（偏振相關）兩類，在激光器封裝中主要使用自由空間型（偏振相關）。

目前大量商用的自由空間隔離器采用兩片偏振片和一片45°法拉第旋光器組成，45°法拉第放在兩片偏振片之間，兩片偏振片的偏振方向相差45°當光正向傳輸時，入射光和第一片偏振片偏振方向平行的部分通過偏振片，與偏振方向垂直的部分被偏振片吸收，通過偏振片的光進入法拉第旋光器后在法拉第旋光效應作用下旋轉45°，與第二片偏振片的偏振方向正好平行，因此可以無損耗地通過第二片偏振片。當光反向傳輸時，與第二片偏振片偏振方向垂直的部分直接被偏振片吸收，與偏振方向平行的部分無損耗透過，然后進入法拉第旋光器；由于法拉第旋光器的旋轉方向只決定于磁場方向，不會隨著光的入射方向而改變，因此繼續沿著和正向傳輸時一樣的方向旋轉45°到達第一偏振片，此時光的偏振態與第一偏振片的偏振方向垂直，光被第一偏振片吸收，不能投射到輸入波導中。但是，此設計方案的成本較高。

因此，在采用低成本設計的同時，需要通過合理設計來保證產品的參數性能不降低，以滿足實際使用要求。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有設計中的分別存在的成本和性能參數兩方面的不足，提供了一種混合型的光隔離器。本實用新型的光隔離器設計要可以同時滿足成本和性能指標兩方面的使用要求。

為了達到上述發明目的，本實用新型提供的技術方案如下：

一種混合型光隔離器，其特征在于，該光隔離器的結構包括有沿光軸分布的一片偏振片、一片法拉第旋轉器和一片雙折射晶體，所述的法拉第旋轉器放置于偏振片和雙折射晶體中間，三者粘接為一光學體，所述雙折射晶體的光軸在入射面內，該光軸與雙折射晶體的表面成45°角，且該光軸和Z軸所形成的平面與偏振片的偏振方向呈45°角。

在本實用新型的混合型光隔離器中，所述的偏振片放置的位置或者為入射端、或者為出射端。

在本實用新型的混合型光隔離器中，所述的雙折射晶體放置的位置或者為入射端、或者為出射端。

本實用新型屬于一種混合式設計，集成了偏振片的偏振吸收和雙折射晶體的橫向走離這兩種工作原理以實現隔離回返光的目的。本實用新型的光隔離器的結構為一片偏振片，一片法拉第旋光器和一片雙折射晶體；上述三個組成結構的組裝中要使光軸和z軸形成的平面與偏振片的偏振方向成45°夾角，以實現最大光隔離。通過上述結構設計，我們一方面減少了一個偏振片降低了成本，另外采用雙折射晶體提高了信號傳輸質量，降低回波損耗。

附圖說明

圖1是雙折射晶體的雙折射特性示意圖。

圖2是本實用新型的混合型光隔離器的結構示意圖。

圖3是本實用新型的混合型光隔離器的光路原理示意圖。

圖4是本實用新型的混合型光隔離器的光正向傳播時光偏振態的變化示意圖。

圖5是本實用新型的混合型光隔離器的光反向傳播時光偏振態的變化示意圖。

具體實施方式

下面我們結合附圖和具體的實施例來對本實用新型的混合型光隔離器的結構和使用做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明白的理解本實用新型，但不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

基于一般的光學原理，如圖1所示，一束自然光入射于雙折射晶體時，會變成兩束折射光，稱為e光和o光，其中o光是尋常光，沿不同方向傳播速度相同。e光為非常光，e光沿不同方向傳播速率不同。o光、e光都是線偏振光，o光的振動方向垂直于o光的主平面，e光的振動方向在e光的主平面內。本實用新型就是利用上述雙折射晶體的橫向走離原理，結合已有的偏振片對偏振光的偏振吸收原理，設計了混合型的光隔離器。

如圖2所示，本實用新型的混合型光隔離器在結構上包括有沿光軸分布的一片偏振片3、一片法拉第旋轉器2和一片雙折射晶體1。

在本實用新型的光隔離器結構中，法拉第旋轉器2放置于偏振片3和雙折射晶體1中間，三者通過膠合或者光膠膠合的方式粘接成為一個光學整體性器件，也就是光隔離器。在上述的結構中，雙折射晶體1的光軸在入射面內，該光軸與雙折射晶體1的表面成45°角，且該光軸和Z軸所形成的平面與偏振片3的偏振方向呈45°角。其中偏振片3中雙箭頭為偏振方向。