[實用新型]一種2x2高速微型全固態磁光開關

有效

• 申請號: 201220349274.8
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN202693929U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 孫龍波;顧連軍;郭磊;趙強
• 申請（專利權）人: 上海浦芮斯光電科技有限公司
• 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元件，特別涉及到基于法拉第磁致旋光效應來實現光路通斷控制的磁光開關。

背景技術

光開關組件是全光網絡的重要組件之一，在光纖網絡系統中對光信號進行直接、交叉或多方的切換傳輸，在光學通訊系統、傳感探測領域、儀器儀表領域、及國防工業等十分廣泛的應用。

???實現光開關的方式有很多種，包括機械式光開關，微電子機械（MEMS）式光開關，電光式光開關，熱光式光開關，聲光式光開關及磁光光開關等，每種切換技術都有優點和缺點。比如，機械式光開關能提供非常小的插入功耗和串擾特性。但是，機械光開關的體積大，且采用引擎驅動部件實現光路切換，切換時間限制在毫秒范圍內，開關重復性差，會有有限的使用壽命，同時存在可靠性的問題。而磁光開關是利用法拉第磁致旋光效應來實現光路，由于沒有任何運動部件，因而有優越的可靠性和開關響應速度。

???2x2磁光開關技術一般利用雙光纖準直器、雙折射晶體、波片和法拉第旋轉器等元件，通過處理和改變入射光的偏振狀態，來實現光開關的切換。但采用雙光纖準直器，由于存在角度匹配的問題，或采用棱鏡，或采用渥拉斯頓棱鏡，與雙光纖準直器耦合，都極大的影響生產效率。另一方面，目前存在的2x2磁光開關，大都采用透射式光路結構，兩個端口，使用的元件數量多，不利用用于制作模塊和盤盒，且器件體積大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中存在的不足，提供一種新的結構形式的光開關。本實用新型的光開關提出一種元件設置巧妙、結構緊湊的光路結構，可以使得光開關所使用的元件數量較少、尺寸較小。

???為了達到上述實用新型目的，本實用新型提供的技術方案如下：

一種2x2高速微型全固態磁光開關，其特征在于，該磁光開關在結構上包括有沿光束入射方向依次設置的單纖準直器組件、第一雙折射晶體、法拉第旋轉器、第二雙折射晶體和反射棱鏡，在所述的第一雙折射晶體和法拉第旋轉器之間設有第一半波片，在所述的法拉第旋轉器和第二雙折射晶體之前設有第二半波片，在所述的第二雙折射晶體與所述反射棱鏡之間設有第三半波片，所述的法拉第旋轉器周圍設有提供磁場的可控元件：

所述的單纖準直器組件包括有相對獨立設置的四個單纖準直器，其中有兩個為輸入單纖準直器，兩個為輸出單纖準直器；

????所述的第一雙折射晶體接收來自輸入單纖準直器的激光光束，將一個激光光束分離成為兩個正交的偏振光束；

????所述的第一半波片接收來自第一雙折射晶體的正交偏振光束，將兩個正交的偏振光束轉化為具有相同的偏振態的偏振光束；

????所述的法拉第旋轉器接收來自第一半波片的具有相同偏振態的光束，所述的可控元件在法拉第旋轉器周圍施加磁場以改變光束的偏振態；

????所述的第二半波片接收來自法拉第旋轉器岀射的光束使其轉化為對應的正交偏振態；

????所述的第二雙折射晶體接收來自第二半波片具有正交偏振態的光束，若入射光的偏振態與光軸垂直則直射，若入射光的偏振態與光軸平行則折射；

????所述的第三半波片接收來自第二雙折射晶體的偏振光束，若法拉第旋轉器正向開則通過的光束90度改變偏振態，若法拉第旋轉器反向開則通過的光束偏振態不發生改變；

????所述的反射棱鏡接收并反射來自第三半波片的光束，反射的光束依次經過第三半波片、第二雙折射晶體、第二半波片、法拉第旋轉器、第一半波片和第一雙折射晶體，根據法拉第旋轉器中磁場方向不同而選擇性地入射至不同的輸出單纖準直器。

在本實用新型2x2高速微型全固態磁光開關中，所述的可控元件通過兩個方向的不同數值的磁場改變光束的偏振態以使兩個輸出單纖準直器和兩個輸入單纖準直器切換。

在本實用新型2x2高速微型全固態磁光開關中，兩個輸出單纖準直器分別為第一輸出單纖準直器和第二輸出單纖準直器，兩個輸入單纖準直器分別為第一輸入單纖準直器和第二輸入單纖準直器，光開關的第一個狀態是第一輸入單纖準直器輸出的光束進入至第一輸出單纖準直器，第二輸入單纖準直器輸出的光束進入至第二輸出單纖準直器；光開關的第二個狀態是第一輸入單纖準直器輸出的光束進入至第二輸出單纖準直器，第二輸入單纖準直器輸出的光束進入至第一輸出單纖準直器。