[实用新型]一体化光纤起偏旋转器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤起偏器和22.5°法拉第旋转器，尤其是涉及一体化光纤起偏旋转器件。

背景技术

起偏器是采用各向异性晶体或通过镀膜、吸收材料制作而成的单一功能的光学或光纤偏振器件，其可使入射光经过这种器件后出射光变为线偏振光。线偏振光在光纤传感和测量领域中有许多应用，例如，在光纤电流或磁场传感器中，平行于光传输方向的外部磁场会使在光纤或磁光材料中传输的线偏振光偏振方向发生旋转，因此采用一个与起偏器相同的器件(称为检偏器)检测出射光偏振方向的变化，即可以获知被测电流或磁场的大小。将检偏器光轴与入射光偏振方向夹45°角可以得到最佳的测量灵敏度和线性度。在实际的光纤或光学电流传感方案中，由于光纤或光学材料可能存在双折射，通常采用反射式光路以减小双折射对测量结果的影响，而且可以将起偏器同时作为检偏器检测从终端反射回的光的偏振态变化。为达到最佳灵敏度与线性度设置，可以在起偏器后接一个单程旋转角为22.5°、非互易的法拉第(Faraday)旋转器，该旋转器可以使通过它的正向和反向光偏振方向各旋转22.5°，实现总和为45°的偏振方向旋转。在这种方案中，如图1所示，光源装置1发出入射光，入射光经光纤分路器或环行器耦合于起偏器2，起偏器2使入射光变为线偏振光，线偏振光通过光纤与旋转器3连接，旋转器3出射光通过光纤与外部电流或磁场传感线圈装置4连接，经过装置4后的出射光到达全反射镜或Faraday90°反射镜5，起偏器2同时作为检偏器检测从反射镜5反射回的光的偏振态变化。

目前，上述的带光纤尾纤的起偏器2和法拉第旋转器3为分立器件并分别实现上述起偏和偏振方向旋转功能。采用带光纤尾纤的分立器件时，必须精密安装和对准输入、输出光纤使器件的插入损耗最小，而且不可避免地连接两种器件的光纤会有一定的长度。如果为减小传感器整体尺寸弯曲这部分光纤，弯曲光纤会使传输光的偏振态发生变化。此外，环境因素(如温度、振动等)对这部分连接光纤的影响也会引起传感系统测量结果发生变化。

实用新型内容

本实用新型提供一体化光纤起偏旋转器件，其克服了已有分立的起偏器和法拉第旋转器需通过光纤连接所带来的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一体化光纤起偏旋转器件，它包含一光纤起偏器以及一22.5°法拉第旋转器，该起偏器用于使入射光变为线偏振光，该旋转器用于使线偏振光偏振方向旋转22.5°，该起偏器和该旋转器直接组合安装，并配有器件外壳一体封装该起偏器和该旋转器。

还包含一输入组件以及一输出组件，该输入组件耦合于起偏器，该输出组件耦合于旋转器，该器件外壳一体封装分束器、旋转器、输入组件以及输出组件。

该输入组件包含一耦合于起偏器并一体固接于器件外壳的第一光准直器以及一耦合于第一光准直器的输入光纤。

该输出组件包含一耦合于旋转器并一体固接于器件外壳的第二光准直器以及一耦合于第二光准直器的输出光纤。

该输入组件包含一耦合于起偏器并一体固接于器件外壳的第一光准直器。

该输出组件包含一耦合于旋转器并一体固接于器件外壳的第二光准直器。

该旋转器为一个单程旋转角为22.5°、非互易的法拉第旋转器。

该旋转器包含一旋转片磁环以及一旋转片，旋转片磁环包接旋转片。

本技术方案的有益效果是：本技术方案将起偏器与22.5°的Faraday旋转器组合安装成一体化的起偏旋转器件，免除了原先要实现该功能需通过光纤连接两个分立器件带来的问题，大大减小该功能器件的尺寸，提高了该功能器件的光学性能和稳定性，也降低了器件成本，因此，该一体化的器件在实际传感系统中有较大的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是背景技术的起偏器和旋转器的应用原理示意图。

图2是本实用新型的一体化光纤起偏旋转器件的应用原理示意图。

图3是本实用新型的一体化光纤起偏旋转器件的剖面示意图。

标号说明：光源装置1、起偏器2、旋转器3、外部电流或磁场传感装置4、反射镜5、器件外壳6、磁环7、旋转片8、光纤9、光准直器10。

具体实施方式

一体化光纤起偏旋转器件，如图2、3所示，它包含一光纤起偏器2、一22.5°法拉第旋转器、一输入组件、一输出组件以及一器件外壳6。

光纤起偏器2为采用各向异性晶体或通过镀膜、吸收材料制作而成的单一功能的光学或光纤偏振片，可使入射光经过这种器件后出射光变为线偏振光。