一种保偏自由空间分光器件的制作方法

1.本实用新型涉及光纤分束器技术领域，尤其涉及一种保偏自由空间分光器件。


背景技术：

2.分光器，又称为光分路器，是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，常用于光信号的耦合、分支和分配。
3.现有技术的分保偏分路器大多都采用熔融拉锥的方式，在多路的情况下需要把光纤熔接进行串联，达到1分2、2分4、4分8的效果，在这样串联中，损耗和消光比都会有很大的衰减，而且在分路器串联后有光纤和熔接点，需要用一个盒子封装，这样体积会比较大。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构小型化、能实现多种分光比且分光效果好的一种保偏自由空间分光器件。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现。
6.本技术提供了一种保偏自由空间分光器件，包括：
7.分光盒；
8.准直器，在所述分光盒上设有多个，其中一个作为输入端，其余作为输出端；
9.分光片，在所述分光盒内设有多个且相互耦合，用于接收偏振光并形成一分二光路；
10.其中，所述分光片自身接收偏振光的入射角度为8
°
～45
°
，其中一个所述分光片用于接收所述准直器输入端输入的入射光，多个所述一分二光路叠加形成分光光路，所述准直器输出端用于接收所述分光光路的出射光并将其输出。
11.进一步限定，上述的保偏自由空间分光器件，其中，所述准直器输出端的光轴与所述分光光路的出射光同轴。
12.进一步限定，上述的保偏自由空间分光器件，其中，还包括：
13.偏振分光晶体，在所述分光盒内设有多个且位于所述分光光路上，用于对自身入射的偏振光进行提纯以提高消光比。
14.进一步限定，上述的保偏自由空间分光器件，其中，多个所述分光片能够分别采用不同的分光比例。
15.进一步限定，上述的保偏自由空间分光器件，其中，其中一个作为输出端的所述准直器用于功率监控。
16.进一步限定，上述的保偏自由空间分光器件，其中，用于功率监控的所述准直器接收对应位置所述分光片的透射光且该分光片的透率为1％～10％。
17.进一步限定，上述的保偏自由空间分光器件，其中，还包括：
18.外封管，设置在所述分光盒关于所述准直器对应位置上，用于密封对应位置所述准直器；
19.松套管，设置在所述外封管上且用于保护对应位置所述准直器连接的光纤。
20.本实用新型至少具备以下有益效果：
21.1、通过在分光盒内的分光片形成分光光路，且单个分光片接收的偏振光入射角度为8
°
～45
°
，通过小角度入射能够提高分光片的透光效果，而且该入射角度便于准直器的布置，即使得准直器的分布更为集中，利于分路器整体的集成化以及小型化；
22.2、通过在分光光路上设置偏振分光晶体以对偏振光进行过滤，从而提升分路器的消光比；
23.3、通过小透率的分光片进行功率监控，即通过该分光片透射的偏振光能够反推其分光光路是否出现功率异常，能够保证分路器的运行稳定性。
附图说明
24.图1为本技术实施例保偏自由空间分光器件的具体结构示意图；
25.图2为本技术实施例保偏自由空间分光器件的左视结构示意图；
26.图3为本技术实施例保偏自由空间分光器件的剖视结构示意图；
27.图4为本技术实施例保偏自由空间分光器件“分光片组件”以及“提纯组件”部分的安装位置示意图；
28.图5为本技术实施例保偏自由空间分光器件“分光光路”的示意图。
29.附图标记
30.100-分光盒、110-底壳、120-盖板、200-第一准直器、310-第二准直器、320-第三准直器、330-第四准直器、340-第五准直器、350-第六准直器、360-第七准直器、370-第八准直器、380-第九准直器、390-第十准直器、410-第一分光片、420-第二分光片、430-第三分光片、440-第四分光片、450-第五分光片、460-第六分光片、470-第七分光片、480-第八分光片、510-第一偏振分光晶体、520-第二偏振分光晶体、530-第三偏振分光晶体、540-第四偏振分光晶体、550-第五偏振分光晶体、610-第一外封管、620-第二外封管、630-第三外封管、640-第四外封管、700-松套管。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
33.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的保偏自由空间分光器件进行详细地说明。
34.如图1-图4所示，本技术实施例提供了一种保偏自由空间分光器件，包括分光盒
100，分光盒100包括底壳110以及通过胶水固定设置在底壳110上的盖板120，分光盒100侧端面上固定设有用于线偏光输入的第一准直器200以及用于接收线偏光并形成线偏光输出的输出准直器组件，底壳110上固定设有分光片组件，分光片组件用于接收由第一准直器200输入的入射光且形成一分光光路，分光光路的末端即为输出准直器组件接收的线偏光。
35.本技术实施例中，采用上述的保偏自由空间分光器件，通过第一准直器200向分光盒100内部发射偏振光时，分光盒100内部的分光片组件将接收第一准直器200输入的偏振光并通过反射以及透射形成分光光路，分光光路的出射光将通过输出准直器组件输出，从而实现偏振光的多路分光。
36.在一种较佳的实施方式中，输出准直器组件包括通过胶水固定设置在分光盒100侧端面上的第二准直器310、第三准直器320、第四准直器330、第五准直器340、第六准直器350、第七准直器360、第八准直器370、第九准直器380、第十准直器390，分光片组件包括固定设置在底壳110上的第一分光片410、第二分光片420、第三分光片430、第四分光片440、第五分光片450、第六分光片460、第七分光片470、第八分光片480。
37.其中，第二准直器310、第三准直器320、第四准直器330、第五准直器340、第六准直器350、第七准直器360、第八准直器370、第九准直器380、第十准直器390根据自身所接收偏振光的不同距离设计对应的工作距离，从而保证输出准直器组件与第一准直器200的耦合良好。
38.在一种较佳的实施方式中，第一分光片410入射面与第一准直器200输入偏振光的的夹角为75
°
，即从第一准直器200输入的偏振光与第一分光片410的入射角为15
°
，第二分光片420能够接收第一分光片410的透射光且倾斜角度与第一分光片410的倾斜角度关于第一准直器200光轴的垂线对称，第三分光片430能够接收第二分光片420的透射光且与第一分光片410平行，第四分光片440与第二分光片420平行且能够接收第二分光片420的反射光，第五分光片450与第一分光片410平行且能够接收第一分光片410的反射光，第六分光片460与第五分光片450平行且能够接收第五分光片450的反射光，第七分光片470能够接收第六分光片460的透射光且与第六分光片460平行，第八分光片480能够接收第六分光片460的反射光且与第六分光片460平行。
39.在一种较佳的实施方式中，第一准直器200输入的偏振光与第一分光片410的入射角能够为大于8
°
且小于45
°
，即采用小角度入射，此时第一分光片410入射面与第一准直器200光轴的夹角对应设置为大于45
°
且小于82
°
。
40.在一种较佳的实施方式中，第一准直器200输入的偏振光与第一分光片410的入射角优选为15
°
～45
°
，采用该范围能够避免由于入射角过小造成的各零件之间相互干涉，便于加工。
41.在一种较佳的实施方式中，第二准直器310光轴与第四分光片440的透射光同轴，第三准直器320光轴与第三分光片430的反射光同轴，第四准直器330光轴与第四分光片440的反射光同轴，第五准直器340光轴与第三分光片430的透射光同轴，第六准直器350光轴与第七分光片470的透射光同轴，第七准直器360光轴与第八分光片480的反射光同轴，第八准直器370光轴与第七分光片470的反射光同轴，第九准直器380光轴与第八分光片480的透射光同轴、第十准直器390光轴与第五分光片450的透射光同轴。
42.在一种较佳的实施方式中，第十准直器390用作功率监控，第五分光片450的透率
为1％～10％，第一分光片410、第二分光片420、第三分光片430、第四分光片440、第六分光片460、第七分光片470、第八分光片480的分光比例能够根据使用需求选择不同的分光比例，本实施例中采用除第五分光片450外均设置透反比为1：1，此时第五分光片450的透射光相对于第一准直器200的初始入射光强度比率为0.5％～5％，此时基于第十准直器390输出偏振光的功率能够推测第一准直器200至第十准直器390的光路中是否存在异常。
43.本技术实施例中，采用上述的保偏自由空间分光器件，如图5所示，当第一准直器200向分光盒100内输入一束线偏光后，第一分光片410有50％的光反射、50％的光透射，第一分光片410的反射光通过第五分光片450后1％-10％的光透射、90％-99％的光反射，第五分光片450的透射光通过第十准直器390接收用作功率监控，第五分光片450的反射光通过第六分光片460后50％的光反射、50％的光透射，第六分光片460的反射光通过第八分光片480后50％的光反射、50％的光透射，第八分光片480的透射光通过第九准直器380接收，第八分光片480的反射光通过第七准直器360接收，第六分光片460的透射光通过第七分光片470后50％的光反射、50％的光透射，第七分光片470的透射光通过第六准直器350接收，第七分光片470的反射光通过第八准直器370接收，第一分光片410的透射光通过第二分光片420后50％的光透射、50％的光反射，第二分光片420的透射光通过第三分光片430后50％的光透射、50％的光反射，第三分光片430的透射光通过第五准直器340接收，第三分光片430的反射光通过第二准直器310接收，第二分光片420的反射光通过第四分光片440后50％的光透射、50％的光反射，第四分光片440的透射光通过第二准直器310接收，第四分光片440的反射光通过第四准直器330接收，至此，实现了第一准直器200入射光的一分九，且其中一束出射光用作功率监控。
44.在一种较佳的实施方式中，若无需功率监控，则第十准直器390可以舍去或作为常规输出端，若第十准直器390舍去，则第五分光片450采用全反镜，即不输出透射光，此时对第一准直器200的入射光进行一分八，若第十准直器390作为常规输出端，则第五分光片450根据使用要求设定分光比。
45.可以理解的是，通过改变分光片组件中分光片的数量，并对应的增加或者减少输出准直器组件中准直器的数量，能够实现例如一分三、一分四、一分五等分光工作，同时能够增加作为输入端的准直器数量，以实现例如二分四、二分八、三分九等分光工作。
46.在一种较佳的实施方式中，还包括提纯组件，提纯组件包括固定设置在底壳110上的第一偏振分光晶体510、第二偏振分光晶体520、第三偏振分光晶体530、第四偏振分光晶体540、第五偏振分光晶体550，第一偏振分光晶体510位于第一准直器200与第一分光片410之间且与第一准直器200的光轴呈90
°
，即第一准直器200输入的入射光穿过第一偏振分光晶体510后产生高纯的偏振光，其偏振光与第一准直器200的光轴同轴并由第一分光片410接收，第二偏振分光晶体520位于第二分光片420与第四分光片440之间且与第二分光片420的反射光呈90
°
，即第二分光片420的反射光穿过第二偏振分光晶体520后产生高纯的偏振光，其偏振光与第二分光片420的反射光同轴并由第四分光片440接收，第三偏振分光晶体530位于第二分光片420与第三分光片430之间且与第二分光片420的透射光呈90
°
，即第二分光片420的透射光穿过第三偏振分光晶体530后产生高纯的偏振光，其偏振光与第二分光片420的透射光同轴并由第三分光片430接收，第四偏振分光晶体540位于第六分光片460与第七分光片470之间且与第六分光片460的透射光呈90
°
，即第六分光片460的透射光穿过第
四偏振分光晶体540后产生高纯的偏振光，其偏振光与第六分光片460的透射光同轴并由第七分光片470接收，第五偏振分光晶体550位于第六分光片460与第八分光片480之间且与第六分光片460的反射光呈90
°
，即第六分光片460的反射光穿过第五偏振分光晶体550后产生高纯的偏振光，其中一束偏振光与第六分光片460的反射光同轴并由第八分光片480接收。
47.本技术实施例中，采用上述的保偏自由空间分光器件，通过第一偏振分光晶体510、第二偏振分光晶体520、第三偏振分光晶体530、第四偏振分光晶体540、第五偏振分光晶体550对穿过自身的偏振光进行过滤，能够提升分路器的消光比。
48.在一种较佳的实施方式中，当第一准直器200、第二准直器310、第三准直器320、第四准直器330、第五准直器340、第六准直器350、第七准直器360、第八准直器370、第九准直器380、第十准直器390定位且固定安装完毕后，分光盒100上关于第一准直器200对应位置上通过胶水固定设有用于密封第一准直器200的第一外封管610，第一外封管610上关于第一准直器200光轴对应位置通过胶水固定设有用于对第一准直器200连接光纤进行保护的松套管700。
49.在一种较佳的实施方式中，分光盒100上关于第二准直器310、第三准直器320对应位置上通过胶水固定设有用于密封第二准直器310、第三准直器320的第二外封管620，第二外封管620上关于第二准直器310、第三准直器320光轴对应位置通过胶水固定设有用于对第二准直器310、第三准直器320连接光纤进行保护的松套管700。
50.在一种较佳的实施方式中，分光盒100上关于第四准直器330、第五准直器340、第六准直器350、第七准直器360对应位置上通过胶水固定设有用于密封第四准直器330、第五准直器340、第六准直器350、第七准直器360的第三外封管630，第三外封管630上关于第四准直器330、第五准直器340、第六准直器350、第七准直器360光轴对应位置通过胶水固定设有用于对第四准直器330、第五准直器340、第六准直器350、第七准直器360连接光纤进行保护的松套管700。
51.在一种较佳的实施方式中，分光盒100上关于第八准直器370、第九准直器380、第十准直器390对应位置上通过胶水固定设有用于密封第八准直器370、第九准直器380、第十准直器390的第四外封管640，第四外封管640上关于第八准直器370、第九准直器380、第十准直器390对应位置通过胶水固定设有第八准直器370、第九准直器380、第十准直器390松套管700。
52.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
53.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员
在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。