一种高隔离度的宽谱光纤环形器的制作方法

本技术涉及光纤环形器的领域，尤其是涉及一种高隔离度的宽谱光纤环形器。

背景技术：

1、光纤环形器是一种多端口的具有非互易特性的光器件。光信号由任一端口输入时，都能从下一端口以很小的损耗输出，而该端口通向所有其他端口的损耗都很大，成为不相通端口，环形器相通端口间的插入损耗小，不相通端口间的隔离度大。

2、传统的三端口光纤环形器如图1所示，包括双线光纤准直器101、晶体组102、旋光片103、分光晶体104和单线光纤准直器105，双线光纤准直器101所连接的两根光纤分别对应光纤环形器的第一端口和第三端口，单线光纤准直器105所连接的光纤对应光纤环形器的第二端口。从第一端口射入的光线会从第二端口射出，从第二端口射入的光线会从第三端口射出。双线光纤准直器105将第一端口光纤端面出射的发散光线进行准直变成平行光线射出至晶体组102，从第二端口入射的光线最终会从晶体组102射出并进入双线光纤准直器101，进而射入第三端口对应的光纤。

3、针对上述中的相关技术，双线光纤准直器与晶体组之间的两条光路在晶体组上相交并且具有一定的夹角，导致双线光纤准直器与晶体组之间难以有空间设置另外的光学器件，光纤环形器的隔离度难以进一步提高，难以适用更高隔离度要求的使用环境。

技术实现思路

1、为了提高光纤环形器的隔离度，本技术提供一种高隔离度的宽谱光纤环形器。

2、本技术提供一种高隔离度的宽谱光纤环形器，采用如下的技术方案：

3、一种高隔离度的宽谱光纤环形器，包括底座，所述底座上设有与第一端口对应的第一光纤准直器，沿第一光纤准直器的出射光线的传播路径依次设有第一双折射晶体、第一法拉第旋光片、第一隔离器、第一偏振分光棱镜、第二法拉第旋光片、第二双折射晶体和与第二端口对应的第二光纤准直器，底座上设有用于接收来自第一偏振分光棱镜反射光线的第二隔离器，沿第二隔离器出射光线的传播路径依次设有第三拉第旋光片、第三双折射晶体和与第三端口对应的第三光纤准直器，第一双折射晶体的寻常光出射点和非常光出射点分别对正设有第一半波片和第二半波片，第二双折射晶体的寻常光出射点和非常光出射点分别对正设有第三半波片和第四半波片，第三双折射晶体的寻常光出射点和非常光出射点分别对正设有第五半波片和第六半波片，第一隔离器与第二隔离器均包括偏振片、隔离法拉第旋光片和复位半波片。

4、通过采用上述技术方案，将传统的三端口光纤环形器中的一个双线光纤准直器加一个单线光纤准直器的结构，优化为三个单线光纤准直器的结构，提供了足够的空间来安放隔离器，光线以一定的偏振角度透射过角度与之相适配的偏振片后透射过隔离法拉第旋光片，隔离法拉第旋光片将光线的偏振角度改变后继续透射过另一个与改变后的偏振角相适配的偏振片，光线继续传播，透射过复位半波片后，光线的偏振角恢复至初始值并继续传播。光线能够正向通过偏振片，光线反向传播时，光线经过隔离法拉第旋光片后，光线偏振角度与传播方向上的偏振片角度不匹配，实现光的反向隔离，提高了光纤环形器的隔离度。

5、可选的，所述底座上设有用于将第一偏振分光棱镜的反射光线由垂直于第一光纤准直器的出射光线传播方向转变为平行于第一光纤准直器的出射光线传播方向的第二偏振分光棱镜。

6、通过采用上述技术方案，第一端口与第三端口的光线传播方向不同，导致两个端口所对应的第一光纤准直器和第三光纤准直器需要垂直设置，在使用中会对防护壳外部的光纤走向造成一定的影响和制约，限制了光纤环形器的使用场景。设置第二偏振分光棱镜，改变第一偏振分光棱镜反射光线的传播方向，使第一光纤准直器和第三光纤准直器可以同向安装，便于防护壳外光纤的布置，拓展了使用场景。

7、可选的，所述第一隔离器与第二隔离器均还包括用于装设偏振片、隔离法拉第旋光片和复位半波片的集成盒，集成盒可拆卸连接于底座上。

8、通过采用上述技术方案，集成盒可拆卸连接于底座上，便于第一隔离器与第二隔离器从底座上快速拆装。

9、可选的，所述集成盒内对正设有若干设备架，偏振片、隔离法拉第旋光片和复位半波片均滑动连接于设备架上。

10、通过采用上述技术方案，隔离法拉第旋光片用于改变偏振光线的偏振角，同一隔离法拉第旋光片对不同波长的光线的精确度不同，隔离法拉第旋光片具有对应的中心波长，隔离法拉第旋光片对其中心波长的光线处理效果最为精确，光线的波长与隔离法拉第旋光片的中心波长相差越大，光线的偏振角转变精度越低，影响到光纤环形器的隔离度。集成盒内对正设有若干设备架，可以在集成盒内设有多组中心波长不同的隔离法拉第旋光片并配有规格数量相适配的偏振片，拓宽第一隔离器与第二隔离器的工作波长，达到波长补偿的效果。

11、可选的，所述底座上设有用于保护光学器件的防护壳。

12、通过采用上述技术方案，防护壳可以保护底座上的光学器件不受外界的碰撞，保护光学器件，提高光纤环形器的使用稳定性。

13、可选的，所述防护壳采用阻光材料制成。

14、通过采用上述技术方案，光纤环形器外界的杂光会对其内部的光线传播造成干扰，防护壳采用阻光材料制成，可以防止外界杂光进入防护壳内部，减少对光线传播的影响。

15、可选的，所述防护壳上设有用于更换集成盒的检修口。

16、通过采用上述技术方案，在更换集成盒或者集尘盒内的器件时，可以直接通过检修口更换，不必拆装防护壳。

17、可选的，所述第一法拉第旋光片与第三法拉第旋光片设有用于阻止光线传播的挡光板。

18、通过采用上述技术方案，挡光板可以阻止第一法拉第旋光片与第三法拉第旋光片之间的杂光传播。

19、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.传统的三端口光纤环形器的隔离度难以进一步提高，本技术将传统的三端口光纤环形器中的双线光纤准直器优化为两个单线光纤准直器，提供了足够的空间来安放第一隔离器和第二隔离器，第一隔离器与第二隔离器均包括偏振片、隔离法拉第旋光片和复位半波片，隔离法拉第旋光片将光线的偏振角度改变后继续透射过另一个与改变后的偏振角相适配的偏振片，光线继续传播，透射过复位半波片后，光线的偏振角恢复至与入射时一直并继续传播，光线反向传播时，光线经过隔离法拉第旋光片后，光线偏振角度与传播方向上的偏振片角度不匹配，实现光的反向隔离，有助于提高光纤环形器的隔离度；

21、2.第一端口与第三端口的光线传播方向互相垂直，导致两个端口所对应的第一光纤准直器和第三光纤准直器同样需要垂直设置，在使用中会对第一光纤准直器和第三光纤准直器所连接的光纤走向造成一定的制约，限制了光纤环形器的使用场景，设置第二偏振分光棱镜，改变第一偏振分光棱镜反射光线的传播方向，使第一光纤准直器和第三光纤准直器可以同向安装，便于防护壳外光纤的布置，有助于拓展使用场景；

22、3.隔离法拉第旋光片用于改变偏振光线的偏振角，同一隔离法拉第旋光片对不同波长的光线的精确度不同，隔离法拉第旋光片具有对应的中心波长，隔离法拉第旋光片对其中心波长的光线处理效果最为精确，光线的波长与隔离法拉第旋光片的中心波长相差越大，光线的偏振角转变精度越低，影响到光纤环形器的隔离度。集成盒内对正设有若干设备架，可以在集成盒内设有多组中心波长不同的隔离法拉第旋光片并配有规格数量相适配的偏振片，拓宽第一隔离器与第二隔离器的工作波长，达到波长补偿的效果。