专利名称：一种结构简单的偏振光合束器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结构简单的偏振光合束器。
在通常的设计中，往往要用两个准直器来提供入射光。
图1的设计就是由两个保偏单光纤准直器提供入射光，用两个粘在一起的直角棱镜作为合束立方体，根据S光、P光在交接面上的传播性质来进行合束的。在两直角棱镜的交界面上，垂直与入射面的S光被反射，进入普通单光纤准直器，平行于入射面的P分量被投射，也进入单光纤准直器，从而达到合束目的。
这种设计的偏振光合束器结构复杂，不易实现，稳定性也很难保证。
本实用新型目的是这样实现的一种结构简单的偏振光合束器，包括一个用来提供入射线偏光的保偏双光纤准直器，一个将两束入射线偏光在原偏振态下变成两束平行光的屋脊棱镜，一个用来合束的双折射晶体YVO4厚片，以及一个用来接收输出高功率光的普通单光纤准直器；屋脊棱镜和YVO4厚片处于保偏双光纤准直器和普通单光纤准直器之间。
其中，保偏双光纤准直器的两光纤慢轴方向互相垂直，而且对称地分布于准直器8°椭圆楔角面短轴所在的平面上。
双折射晶体YVO4厚片的光轴方向与法平面成47.6°夹角。
保偏双光纤准直器、屋脊棱镜、双折射晶体YVO4厚片以及普通单光纤准直器上均镀有增透膜。
这样，本实用新型采用了保偏双光纤准直器，作为两束线偏光的输入端，再利用与保偏光纤准直器相配合的屋脊棱镜将从准直器输出的光校成两束平行光并通过双折射晶体完成合束，使偏振光合束器结构简单、性能良好。
从原理上讲，本实用新型是根据光在双折射晶体YVO4厚片3中的双折射性质来进行合束的，其中用到了保偏双光纤准直器1以简化结构、优化性能。
整个偏振光合束器的原理结构如图2，首先，将产生的两束偏振态互相垂直的线偏光耦合进保偏双光纤准直器1，并使偏振方向与光纤的慢轴对准；两束光从保偏双光纤准直器1出来后将具有一定的夹角；有一定夹角的两束光经过屋脊棱镜2(K9玻璃)后变成平行光，这时它们的偏振态并没有发生变化，分别相当于双折射晶体YVO4厚片3的o光和e光；具有一定距离的两束平行光在双折射晶体YVO4厚片3中发生双折射合成一束，耦合进普通单光纤准直器4输出。
图2中，保偏双光纤准直器1和屋脊棱镜2之间有一段距离，这是因为入射光有一定的光束直径，为保证每一束光的所有光能量都能以正确的位置入射，要使两束光在入射到屋脊棱镜2时分开一定的距离。
图3c所示的保偏双光纤准直器保证出来的两束光的偏振态互相垂直。准直器主要由两部分组成双芯光纤头和自聚焦透镜。图3a、3b中给出了两种结构的双芯光纤头垂直型和平行型，所谓的垂直和平行均是相对于8°椭圆楔角面而言。在本实用新型图3c中选用的是平行型双芯光纤头(如图3b所示)，因为平行型双芯光纤头31的两根光纤端面到自聚焦透镜32具有相同的距离，所以反射耦合损耗要小一些，试验结果证明平行型双光纤头的反射耦合损耗比垂直型双光纤头的反射耦合损耗小0.1-0.2dB。
图4中双折射晶体YVO4厚片3的长度d由两束光从屋脊棱镜2出来时分开的距离h决定，对于本实用新型中所用的光轴与法平面47.6°夹角的YVO4晶体来说，长度与两束光分光距离的比约为10∶1。
权利要求1.一种结构简单的偏振光合束器，其特征是包括一个用来提供入射线偏光的保偏双光纤准直器，一个将两束入射线偏光在原偏振态下变成两束平行光的屋脊棱镜，一个用来合束的双折射晶体YVO4厚片，以及一个用来接收输出高功率光的普通单光纤准直器；屋脊棱镜和YVO4厚片处于保偏双光纤准直器和普通单光纤准直器之间。
2.如权利要求1所述的一种结构简单的偏振光合束器，其特征是保偏双光纤准直器的两光纤慢轴方向互相垂直，而且对称地分布于准直器8°椭圆楔角面短轴所在的平面上。
3.如权利要求1所述的一种结构简单的偏振光合束器，其特征是双折射晶体YVO4厚片的光轴方向与法平面成47.6°夹角。
4.如权利要求1所述的一种结构简单的偏振光合束器，其特征是保偏双光纤准直器、屋脊棱镜、双折射晶体YVO4厚片以及普通单光纤准直器上均镀有增透膜。
专利摘要本实用新型公开一种结构简单的偏振光合束器,包括一个用来提供入射线偏光的保偏双光纤准直器,一个将两束入射线偏光在原偏振态下变成两束平行光的屋脊棱镜,一个用来合束的双折射晶体YVO4厚片,以及一个用来接收输出高功率光的普通单光纤准直器;屋脊棱镜和YVO4厚片处于保偏双光纤准直器和普通单光纤准直器之间。该结构偏振光合束器的结构简单、性能良好。
文档编号H04B10/29GK2513123SQ01272499
公开日2002年9月25日 申请日期2001年11月23日 优先权日2001年11月23日
发明者孙朝阳, 王素芹, 阮玉 申请人:福州康顺光通讯有限公司