[实用新型]一种新型环行器

说明书

本新型涉及光纤通讯的光环行器领域，尤其指一种紧密型、低成本的光环行器。

在光环行器中，追求紧密型、小体积的结构是最近几年各种设计的主要趋势。最典型的结构为专利，其结构光路原理如图1所示。

本新型的典型特点是采用了渥拉斯顿棱镜和双光纤准直器，将传统环行器设计中的1，2，3通道独立分离状态合并起来共同利用相同几块晶体，这样不仅节省了晶体等材料，而且将原先两个端口的两个准直器合并成同一个准直器，从而大大减小了器件体积，实现了环行器紧密小型化。其缺点是由于它所用材料价格昂贵，严重限制了它的应用。如能有效降低其成本，就能够得到广泛的应用。

本实用新型的目的是提供一种能大幅降低成本，同时兼顾其紧密性与小体积的一种新型环形器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种新型环行器由双光纤准直器单光纤准直器及设置两者之间的双棱镜、渥拉斯顿棱镜、1/2波片及法拉第旋转片组成的三个光学功能组合A、B、C依次形成紧密结构的三端口环行器，其中

A：依次由渥拉斯顿棱镜、双棱镜、双拉第旋转片及两个1/2波片组成；

B：依次由双棱镜与渥拉斯顿棱镜组成；

C：依次由两个1/2波片法拉第旋转片、棱镜与渥拉斯顿棱镜组成。

由于本新型采用了双光纤准直器，所以整个器件体积已实现小型化，本新型另一件特点是全部采用渥拉斯顿棱镜和光学棱镜，与传统环形行器采用大块双折射晶体相比，可大大减少成本，因而具有很大实用价值和潜力。

现在结合实施例及附图进一步详细说明

图1已有美国专利光路结构原理；

图2本实用新型端口1→端口2光路主视图。

图3本实用新型端口1→端口2光路俯视图。

图4本实用新型端口2→端口3光路主视图。

图5本实用新型端口2→端口3光路俯视图。

图6本实用新型机械装配图。

如本新型的原理图2、图3、图4、图5所示，其中图2，图3分别为端口1→端口2的光路主视图，俯视图。图4，图5分别为端口2→端口3的主视图、俯视图。

如图2为环形器端口1→端口2的光路主视图，这里约定光可分解为偏振态平行纸面，垂直纸面两种。2，17，1均为光纤线，分别为端口1，端口2，端口3。3双光纤毛细管与4微透镜构成双光纤准直器，5A，5B为由两片光轴相互垂直的双折射晶片构成的渥拉斯顿棱镜，6为双棱镜，7为法拉第旋转片，8A，8B为两片相互拼接的1/2波片，其光轴与交接缝各成22.5°夹角，如图2上方8B所示。9为一双棱镜，10A，10B为一渥拉斯顿棱镜，其楔角方向分别与渥拉斯顿棱镜5A，5B相互垂直，11A、11B为同8A、8B结构的1/2波片，其光轴对于拼接缝对称而且成22.5°夹角，12为法拉第旋转片，13为双棱镜，14A、14B为一渥拉斯顿棱镜，微透镜15与单光纤头16构成单光纤准直器。

首先分析图2光路变化，光从端口1进入双光纤准直器被准直为平行光，由渥拉斯顿棱镜(5A、5B)将从准直器出射的平行光分解为两束相互垂直的偏振光，一束平行纸面，一束垂直纸面。设渥拉斯顿棱镜的楔角为α，则两束偏振态相互垂直的光经渥拉斯顿棱镜后两束光成一夹角β，渥拉斯顿棱镜的两楔角片光轴方向如图2所示。α与β的关系为：β＝arcsin{n_e.sin[α-arcsin(n₀/n_e.sinα)]}+arcsin{n_o.sin[arcsin(n_e/n₀sinα)-α]}(1)

经渥拉斯顿棱镜5A、5B的两束光到双棱镜6时，被双棱镜6校正为两束相互平行的光，设双棱镜楔角为两个相等的角度δ，则δ与β关系为：

δ＝arctg{(sin(β/2))/{ncos{arcsin[(sin(β/2))/n]}-1)}(2)，