一种保偏磁光衰减器的制作方法

本实用新型属于光学器件的技术领域，具体涉及一种保偏磁光衰减器。

背景技术：

保偏光纤传输线偏振光，广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量。保偏光纤作为一种特种光纤，广泛应用于光纤陀螺，光纤水听器等传感器和dwdm、edfa等光纤通信系统。在保偏光路中，保偏光衰减器是一种常用的保偏光器件。

常见的保偏光衰减器有机械式保偏光衰减器、电光保偏光衰减器、微机电系统保偏光衰减器。

机械式保偏光衰减器存在运动部件，反应速度慢，可靠性和可重复性不强。电光保偏光衰减器使用的电光晶体成本高。微机电系统保偏光衰减器使用的mems芯片容易被静电击穿。

磁光保偏衰减器无运动部件，反应速度快，控制电压低，结构简单、原材料成本低。普通的磁光衰减器一般使用磁场下改变偏振光光路，从而降低接受准直器的殴和效率的原理来实现磁控光衰减量的传输。这种方式光路也比较复杂，调试难度也相对较高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种保偏磁光衰减器，实现磁控光衰减量的传输。

本实用新型是这样实现的：

一种保偏磁光衰减器，包括偏振片、法拉第旋转晶体、用于施加可变磁场的可变磁场施加机构、用于发射光信号和接收光信号的保偏双光纤准直器；

所述可变磁场施加机构套设在所述法拉第旋转晶体的外面，且所述可变磁场施加机构施加的可变磁场的方向为平行于水平轴线；

所述保偏双光纤准直器，包括：光信号输入的第一光纤、光信号输出的第二光纤、以及准直透镜；所述准直透镜布置在所述第一光纤和所述第二光纤的出射端面之后。

进一步地，所述第一光纤和所述第二光纤平行布置；所述第一光纤和所述第二光纤都为保偏光纤；所述第一光纤和所述第二光纤的应力轴相互平行。

进一步地，所述偏振片的偏振方向与光信号输入的所述第一光纤的的应力轴方向垂直。

进一步地，所述法拉第旋转晶体为不自带磁场的法拉第旋转片，并且在所述法拉第旋转片后端面设置有反射膜层作为反射镜面。

本实用新型的优点在于：通过磁场改变光束偏振方向，让光路中的偏振片吸收与其偏振方向不一致的那部分光，从而达到直接减弱光强的效果。与普通磁光衰减器相比，本实用新型结构和光路更简单，便于调试装配，物料成本也更低。相比较传统的光路衰减实现方式，本实用新型利用了保偏光路系统输入信号光偏振度高的特性，偏振片吸收与其偏振方向不一致的偏振光的特点。有效简化了光路结构。具有光路结构简单，体积小，无运动部件，可靠性和可重复性好，调试装配简单，物料成本低等特点。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种保偏磁光衰减器，包括偏振片201、一个法拉第旋转晶体202、用于施加可变磁场的可变磁场施加机构203、用于发射光信号和接收光信号的保偏双光纤准直器200。

所述保偏双光纤准直器200，包括：光信号输入的第一光纤204、光信号输出的第二光纤205、以及准直透镜206；第一光纤204和第二光纤205平行布置，第一光纤204和第二光纤205都为保偏光纤。第一光纤204和第二光纤205的应力轴相互平行。第一光纤204和第二光纤205的出射端面后再布置所述准直透镜206。

在具体一实施例中，第一光纤204和第二光纤205平行放置于玻璃毛细管207中，准直透镜206安装在玻璃毛细管207、第一光纤204和第二光纤205的出射端面后，从而连接成一个整体作为双光纤准直器200，准直透镜206用于将从第一光纤204出射的发散光准直，并将反射回来的准直光会聚到第二光纤205上。

所述可变磁场施加机构203套设在法拉第旋转晶体202，且所述可变磁场施加机构203施加的可变磁场的方向平行于水平轴线。

所述可变磁场施加机构203为感应线圈203。可通过控制对感应线圈203的通电量，控制磁场b的强度。

所述法拉第旋转晶体202为不自带磁场的法拉第旋转片202，并且在所述法拉第旋转片202后端面设置有反射膜层2021作为反射镜面，具有反射镜的功能，例如在具体实施例中，在所述法拉第旋转片202后端面直接镀制工作波长范围内的高反射膜层作为反射镜面。

从保偏双光纤准直器200的第一光纤204射出的光束100，射入到偏振片201，因为入射光束100的偏振方向与偏振片201的偏振方向平行，偏振光束100不被偏振片201吸收，光强不变。入射光束100再入射到法拉第旋转晶体202的反射面2021上。

当感应线圈203不通电，磁场b的强度为0，光束100经过法拉第旋转晶体202反射，反射光束110偏振方向不发生变化，再次经过偏振片201。因为反射光束110的偏振方向与偏振片201的偏振方向平行，偏振光束110不被偏振片201吸收，光强不变。反射光束110经由准直透镜206会聚后由第二光纤205进行接收。由此实现了光信号在入射端口到出射端口的无损耗的光传输。

当感应线圈203通电，磁场b的强度增加，偏振光束100经过法拉第旋转晶体202反射后，反射光束110偏振方向偏转大于0°且小于等于90°。当反射光束110经过偏振片201时，因为反射光束110的偏振方向与偏振片201的偏振方向不平行，部分反射光束110被偏振片201吸收，光强变弱。反射光束110经由准直透镜206会聚后由第二光纤205进行接收。由此实现了光信号在入射端口到出射端口的磁控光衰减量的传输。

本实用新型通过磁场改变光束偏振方向，让光路中的偏振片吸收与其偏振方向不一致的那部分光，从而达到直接减弱光强的效果。与普通磁光衰减器相比，本实用新型结构和光路更简单，便于调试装配，物料成本也更低。相比较传统的光路衰减实现方式，本实用新型利用了保偏光路系统输入信号光偏振度高的特性，偏振片吸收与其偏振方向不一致的偏振光的特点。有效简化了光路结构。具有光路结构简单，体积小，无运动部件，可靠性和可重复性好，调试装配简单，物料成本低等特点。

技术特征：

1.一种保偏磁光衰减器，其特征在于：包括偏振片、法拉第旋转晶体、用于施加可变磁场的可变磁场施加机构、用于发射光信号和接收光信号的保偏双光纤准直器；

所述可变磁场施加机构套设在所述法拉第旋转晶体的外面，且所述可变磁场施加机构施加的可变磁场的方向为平行于水平轴线；

所述保偏双光纤准直器，包括：光信号输入的第一光纤、光信号输出的第二光纤、以及准直透镜；所述准直透镜布置在所述第一光纤和所述第二光纤的出射端面之后。

2.根据权利要求1所述的一种保偏磁光衰减器，其特征在于：所述第一光纤和所述第二光纤平行布置；所述第一光纤和所述第二光纤都为保偏光纤；所述第一光纤和所述第二光纤的应力轴相互平行。

3.根据权利要求1所述的一种保偏磁光衰减器，其特征在于：所述偏振片的偏振方向与光信号输入的所述第一光纤的应力轴方向垂直。

4.根据权利要求1所述的一种保偏磁光衰减器，其特征在于：所述法拉第旋转晶体为不自带磁场的法拉第旋转片，并且在所述法拉第旋转片后端面设置有反射膜层作为反射镜面。

技术总结
本实用新型涉及一种保偏磁光衰减器，包括偏振片、法拉第旋转晶体、用于施加可变磁场的可变磁场施加机构、用于发射光信号和接收光信号的保偏双光纤准直器；所述可变磁场施加机构套设在所述法拉第旋转晶体的外面，且所述可变磁场施加机构施加的可变磁场的方向为平行于水平轴线。本实用新型利用了保偏光路系统输入信号光偏振度高的特性，偏振片吸收与其偏振方向不一致的偏振光的特点。有效简化了光路结构。使得本实用新型的保偏磁光衰减器具有结构简单，体积小，无运动部件，可靠性和可重复性好，且调试装配简单，物料成本低等特点。

技术研发人员：何亮;姚巍
受保护的技术使用者：福建华科光电有限公司
技术研发日：2019.12.25
技术公布日：2020.10.09