[發明專利]一種基于偏振的雙向隔離器及其裝置

在審

• 申請號: 202110932394.4
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113641013A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 常國慶;王井上;張瑤;魏志義
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09;G02F1/095;G02B27/28
• 代理公司: 北京市英智偉誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11521
• 代理人: 劉丹妮

1.一種基于偏振的雙向隔離器，其特征在于，所述雙向隔離器包括：第一旋光器件、偏振分束器、第二旋光器件；其中：

所述第一旋光器件的輸出端與所述偏振分束器的左側輸入端相連；所述偏振分束器的左側輸入端與所述第一旋光器件的輸出端相連，同時所述偏振分束器的右端與所述第二旋光器件的左側輸出端相連；所述第二旋光器件的左側輸出端與所述偏振分束器的右端相連；

優選地，所述第一旋光器件和/或第二旋光器件為法拉第旋光器件。

2.根據權利要求1所述的雙向隔離器，其特征在于：

所述第一旋光器件用于旋轉左側進入光與右側進入光的偏振方向；所述偏振分束器用于過濾部分第一旋光器件或者第二旋光器件通過的偏振光；所述第二旋光器件用于旋轉左側進入光與右側進入光的偏振方向；

優選地，通過磁場完成所述第一旋光器件和第二旋光器件對光偏振方向進行同一方向的調控。

3.根據權利要求1或2所述的雙向隔離器，其特征在于：所述偏振分束器選自以下一種或多種：偏振分束立方分束器、偏振薄膜分束片、格蘭-湯姆森棱鏡，優選為偏振分束立方分束器或偏振薄膜分束片。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的雙向隔離器，其特征在于：當所述偏振分束器為偏振薄膜分束片時，通過偏振薄膜分束片對不同偏振方向脈沖的反射率和透射率差異來實現脈沖在空間上的分離。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的雙向隔離器，其特征在于：所述裝置左側接收水平偏振光；所述第一旋光器件將水平偏振光偏振方向旋轉與豎直方向為45度的偏振反向；所述與豎直方向為45度放置的偏振分束器使得第一旋光器件旋轉后的線偏振光直接通過其本身；所述第二旋光器件將左側輸入線偏振光偏振方向旋轉與第一旋光器件旋轉方向的反方向旋轉45度，恢復與水平偏振光一樣的偏振方向；

優選地，當水平偏振光中有豎直偏振成分時，經過第一旋光器件旋轉后被偏振分束器隔離；

更優選地，所述水平偏振光是由左向右傳輸的。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的雙向隔離器，其特征在于：所述裝置右側接收豎直偏振光；所述第二旋光器件將豎直偏振光偏振反方向旋轉45度；所述偏振分束器使得第二旋光器件旋轉后的線偏振光直接通過其本身；所述第一旋光器件將右側輸入線偏振光偏振方向旋轉與第二旋光器件旋轉方向的反方向45度，恢復與豎直偏振光一樣的偏振方向。

7.根據權利要求6所述的雙向隔離器，其特征在于：

當豎直偏振光中有水平偏振成分時，經過第二旋光器件旋轉后被偏振分束器隔離；和/或

所述豎直偏振光是由右向左傳輸的。

8.一種雙通與環形放大裝置，其特征在于：所述雙通與環形放大裝置包括如權利要求1至7中任一項所述的基于偏振的雙向隔離器。

9.根據權利要求1至8所述的雙通與環形放大裝置，其特征在于，所述雙通與環形放大裝置還包括：飛秒激光前端、隔離器、半波片、偏振分束器、反射鏡、平凸透鏡、棒狀光子晶體光纖、第一旋光器件、第二旋光器件；其中：

所述飛秒激光前端模塊優選輸出線偏振超短脈沖序列；

所述飛秒激光前端模塊優選為光纖激光器或固態激光器，更優選為摻鐿光纖振蕩器或摻鐿光纖放大器；最優選為基于半導體可保護吸收鏡鎖模的摻鐿光纖振蕩器；

所述飛秒激光前端模塊輸出的線偏振超短脈沖序列的平均功率優選為10～60mW，更優選為20～50mW，進一步優選為40mW；

所述飛秒激光前端模塊輸出的超短脈沖序列的中心波長范圍優選為1μm～1.06μm，最優選為1.04μm；

所述所述飛秒激光前端模塊輸出的超短脈沖序列的光譜半高寬范圍優選為10～20nm，最優選為16nm；和/或

所述所述飛秒激光前端模塊輸出的超短脈沖序列的重復頻率范圍優選為40～50MHz，最優選為45MHz。

10.一種阻止雙向回光的隔離器件，其特征在于，所述隔離器件包括：權利要求1至9中任一項所述的基于偏振的雙向隔離器。