[發(fā)明專利]利用反射法實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的器件和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210546181.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN103869506A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭濤;欒文敬;王桂艷;邵國(guó)杰;王懷龍;滕杰田;遲建龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 招遠(yuǎn)招金光電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G02F1/095
• 分類號(hào): G02F1/095;G01D5/26
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 陳振

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳感領(lǐng)域，特別是涉及一種利用反射法實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的器件和方法。

背景技術(shù)

隨著人類對(duì)空間認(rèn)識(shí)的深入，空間探測(cè)向精細(xì)化、多樣化和綜合化發(fā)展。許多探測(cè)項(xiàng)目多、周期長(zhǎng)、經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度大的探測(cè)計(jì)劃需要更好的探測(cè)手段，對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新的要求比較高。

光纖傳感器的工作原理是將光作為信號(hào)載體，并通過(guò)光纖來(lái)傳送信號(hào)。由于光纖具有良好的傳光性能，對(duì)光的損耗極低，加之光纖傳輸光信號(hào)的頻帶非常寬，且光纖本身就是一種敏感元件，所以光纖傳感器具有許多其它傳統(tǒng)傳感器所不及的優(yōu)良特征。

光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)器件是光纖傳感器的必要組成部分。目前，現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的技術(shù)主要是透射式和波晶片式兩種。其中，透射式，是采用信號(hào)輸入組件和信號(hào)輸出組件分布在旋光組件的兩端的結(jié)構(gòu)，其體積較大，由于信號(hào)載體不同，使得信號(hào)監(jiān)控不夠穩(wěn)定；波晶片式，為利用相位延遲波片的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用反射法實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的器件，包括旋光組件和光反射組件；

所述旋光組件和所述光反射組件沿入射光傳播方向依次設(shè)置；

所述旋光組件對(duì)入射光和經(jīng)過(guò)所述光反射組件反射的反射光進(jìn)行偏振態(tài)的旋轉(zhuǎn)；

所述光反射組件對(duì)通過(guò)所述旋光組件的入射光進(jìn)行全反射，并使反射光沿入射光路返回，再次通過(guò)所述旋光組件。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的器件還包括光信號(hào)輸入輸出組件；

所述光信號(hào)輸入輸出組件和所述旋光組件、所述光反射組件沿入射光傳播方向依次設(shè)置，向所述旋光組件提供入射光，并接收完成偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)后的反射光。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光信號(hào)輸入輸出組件包括一個(gè)光學(xué)透鏡及一個(gè)單光纖頭；

所述光學(xué)透鏡設(shè)置在所述單光纖頭和所述旋光組件之間，對(duì)入射光進(jìn)行準(zhǔn)直，對(duì)反射光進(jìn)行匯聚。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述單光纖頭包括一根光纖及一個(gè)細(xì)孔玻璃管，所述光纖由所述細(xì)孔玻璃管中心穿過(guò)，形成光出射端和光入射端；

所述光出射端與所述光入射端為同一個(gè)端口。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述旋光組件包括一個(gè)磁環(huán)及一個(gè)法拉第旋光晶體；

所述法拉第旋光晶體鑲嵌在所述磁環(huán)中，所述磁環(huán)為所述法拉第旋光晶體提供恒定磁場(chǎng)；

所述法拉第旋光晶體對(duì)入射光和經(jīng)所述光反射組件反射的反射光進(jìn)行偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光反射組件包括一個(gè)鍍?nèi)瓷淠さ姆瓷溏R；

通過(guò)所述旋光組件完成第一次偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的入射光由所述反射鏡進(jìn)行全反射，反射光與入射光光路重合。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光學(xué)透鏡的焦點(diǎn)位于所述單光纖頭的光出射端的端面上。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種利用反射法實(shí)現(xiàn)光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的方法，包括以下步驟：

信號(hào)光由光信號(hào)輸入輸出組件輸入，入射到旋光組件上，進(jìn)行第一次光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)；

經(jīng)旋光組件第一次光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的入射光，入射到光反射組件的表面，進(jìn)行全反射，反射光沿入射光路返回；

沿入射光路返回的反射光再次通過(guò)所述旋光組件，進(jìn)行第二次光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)；

經(jīng)旋光組件第二次光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的反射光由所述光信號(hào)輸入輸出組件輸出。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)光由光信號(hào)輸入輸出組件輸入，入射到旋光組件上，進(jìn)行第一次光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)，包括如下步驟：

光信號(hào)由所述光信號(hào)輸入輸出組件中的單光纖頭輸入，經(jīng)過(guò)所述光信號(hào)輸入輸出組件中的光學(xué)透鏡對(duì)光束進(jìn)行準(zhǔn)直變換后，入射到所述旋光組件上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述完成第二次光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的反射光，由所述光信號(hào)輸入輸出組件輸出，包括如下步驟：

完成第二次光偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的反射光，經(jīng)過(guò)所述光信號(hào)輸入輸出組件中的光學(xué)透鏡對(duì)光束進(jìn)行聚焦后由所述光信號(hào)輸入輸出組件中的單光纖頭輸出。