專利名稱：一種光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
光纖通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展對光信息處理技術(shù)提出越來越多的要求，利用光纖或半導體材料中非線性效應的超快響應特性可實現(xiàn)高速光信號處理，然而幾乎所有的全光過程都與光波的偏振特性相關(guān)。例如，采用偏振復用系統(tǒng)，可將光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量提升一倍。在光纖通信技術(shù)研究中，要有效控制光波偏振態(tài)，必須借助于各種各樣的偏振控制器。目前，常用的偏振控制器有利用光纖彎曲所致的雙折射效應制成的光纖偏振控制器，通過擠壓光纖的方式制作的擠壓式偏振控制，基于雙折射晶體的波片式偏振控制器，利用電光/磁光等效應而制作的電控偏振控制器等。在常用偏振控制器中，光纖偏振控制器是最簡單便宜的一種，可以實現(xiàn)低損耗的任意偏振態(tài)的變換，廣泛應用于實驗室對光波偏振態(tài)的控制。光纖偏振控制器通常由三個可調(diào)節(jié)的光纖環(huán)片組成，每個光纖環(huán)片內(nèi)纏有幾圈光纖；三個光纖環(huán)片在應力作用下產(chǎn)生雙折射效應，分別在正交偏振方向上產(chǎn)生相應的相位延遲，分別相當于四分之一波片、二分之一波片、四分之一波片。通過調(diào)整光纖環(huán)片的方位角，可以實現(xiàn)從任意輸入偏振態(tài)到任意輸出偏振態(tài)的變換。當然，光纖偏振控制器也可以由兩個光纖環(huán)片組成。目前的光纖偏振控制器，是通過手動旋轉(zhuǎn)光纖環(huán)片的方式獲得不同的光波偏振態(tài)的，在實際應用中存在如下不足(I)光纖偏振控制器由于沒有可參考的刻度標識，旋轉(zhuǎn)光纖環(huán)片時只能憑感覺進行調(diào)節(jié)，要重復之前的偏振態(tài)時調(diào)節(jié)效率很差，難以將所有的光纖環(huán)片同時調(diào)回原來的位置，更不用說利用光纖偏振控制器產(chǎn)生指定的光偏振態(tài)了 ；(2)長時間放置光纖偏振控制器，其光纖環(huán)片(在傾斜狀態(tài)下)會在重力作用慢慢偏離原來的位置，這種情況在多次使用后螺釘緊固件松動的情形下更容易發(fā)生，難以在較長時間內(nèi)保持固定的偏振態(tài)，從而影響光纖通信系統(tǒng)的性能；(3)光纖偏振控制器通過手動扭轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)光纖環(huán)片的角度，不適于直接進行面板安裝(外部調(diào)節(jié))；當所需的光纖偏振控制器較多或放置空間比較密集時，伸手去扭轉(zhuǎn)光纖環(huán)片較容易觸碰或干擾到其它的器件，因此往往需要更多的機箱空間。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有光纖偏振控制器的上述問題，提出了一種光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置。采用本實用新型提供的光纖偏振控制器調(diào)節(jié)裝置，可以提高光纖偏振控制器的偏振態(tài)調(diào)節(jié)效率，提高光纖偏振控制器的長期工作穩(wěn)定性；同時本實用新型提供的光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置還具有節(jié)省調(diào)節(jié)空間和成本低廉的特點，特別適用于實驗室對光波偏振態(tài)的控制。本實用新型的技術(shù)方案是—種光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置，如圖1至圖5所示，至少包括光纖偏振控制器、標刻撥輪3、外部面板4和底座支架5。所述光纖偏振控制器至少具有一個光纖環(huán)片2, —個光纖環(huán)片配備一個標刻撥輪3。所述標刻撥輪3為圓環(huán)輪狀結(jié)構(gòu),光纖偏振控制器的光纖環(huán)片2位于標刻撥輪3內(nèi)，光纖偏振控制器的光纖環(huán)片2所在平面與標刻撥輪3所在平面相垂直，標刻撥輪3與光纖偏振控制器光纖環(huán)片2相互固定,轉(zhuǎn)動標刻撥輪3能夠帶動光纖環(huán)片2旋轉(zhuǎn)，且標刻撥輪3的旋轉(zhuǎn)軸線與光纖偏振控制器光纖環(huán)片2的旋轉(zhuǎn)軸線保持重合；標刻撥輪的外緣面或側(cè)面標有刻度，刻度單位為角度單位或長度單位，用以標定光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)位移。所述外部面板4開有矩形窗口 41，標刻撥輪的部分外緣從外部面板的矩形窗口中露出，便于從面板外部調(diào)節(jié)光纖環(huán)片；開孔面板上靠近矩形開孔邊緣的適當位置刻有光纖環(huán)片旋轉(zhuǎn)讀書標記42，便于確定光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)位移。所述底座支架5用于固定整個調(diào)節(jié)裝置，保持調(diào)節(jié)裝置中各部件之間的位置關(guān)系。本實用新型提供的光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置，還可在開孔面板上安裝鎖定夾具6，用于固定標刻撥輪并鎖定光纖偏振控制器的偏振態(tài)。鎖定夾具6可以在面板平面內(nèi)左右微調(diào)，但不能在標刻撥輪3轉(zhuǎn)動方向移動，其觸臂以夾緊或按壓的方式固定標刻撥輪(觸臂和標刻撥輪之間的摩擦力使得標刻撥輪能夠處于固定的狀態(tài))。本實用新型提供的光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置，通過標刻撥輪帶動光纖環(huán)片轉(zhuǎn)動，可方便準確地控制光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)位移，從而到控制光纖中導波光偏振態(tài)的目的。鎖定夾具的采用可方便鎖定光纖偏振控制器的輸出偏振態(tài)，同時可有效防止光纖環(huán)片(在傾斜狀態(tài)下)由于重力作用而導致的偏振態(tài)變化，從而大大提高了光纖系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。根據(jù)標刻撥輪幾何尺寸大小，刻度標識既可以位于撥輪的外緣面(適于較寬的標刻撥輪)，也可以位于側(cè)面(適于壁厚的標刻撥輪);刻度既可以用角度，也可以用弧長度等來標識，只要能唯一地標定光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)位置即可。標刻撥輪的具體位置信息可以以面板開孔邊緣處為參考基準來讀取標刻撥輪上的刻度，這些刻度值的不同組合即對應于不同的光偏振態(tài)，從而可有效提高光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)效率，迅速得到所需的偏振態(tài)。因此，本實用新型具有可重復調(diào)節(jié)偏振態(tài)的功能。底座支架一方面用于支撐光纖偏振控制器；另一方面是將光纖偏振控制光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)軸抬高，讓標亥Ij撥輪可以最大范圍地自由轉(zhuǎn)動，即提供必要的旋轉(zhuǎn)空間。標刻撥輪不會限制光纖環(huán)片原有的調(diào)節(jié)范圍。綜上所述，本實用新型具有以下的有益效果1、本實用新型通過標刻撥輪實現(xiàn)了光纖偏振控制器光纖環(huán)片的外部調(diào)節(jié)和定量連續(xù)控制，大大提高了光纖偏振控制器的可重復性和調(diào)節(jié)效率。2、通過在開孔面板上安裝鎖定夾具，可將光纖環(huán)片固定在指定位置，同時避免自重的影響，從而使光偏振態(tài)保持更長的時間，有助于光纖系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。3、開孔面板既起到保護光纖偏振控制器的作用，又提供了外部調(diào)節(jié)光偏振態(tài)的方法，可直接安裝于系統(tǒng)設(shè)備面板上，也適合于構(gòu)成獨立的設(shè)備裝置，如構(gòu)成偏振控制器陣列
坐寸ο4、本實用新型大大提升光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)性能的同時，還具有節(jié)省調(diào)節(jié)空間、成本低的特點，是簡易控制光波偏振態(tài)的理想選擇。
圖1是本實用新型提供的光纖偏振控制器調(diào)節(jié)裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是三環(huán)光纖偏振控制器與標刻撥輪的固定關(guān)系。圖3是標刻撥輪上的兩種刻度位置。圖4是一種鎖定夾具示意圖。圖5是帶鎖定夾具的開孔面板的正面示意圖。附圖標記2是光纖環(huán)片，3是標刻撥輪,4是外部面板,41是面板上的矩形窗口，42是面板上的讀書標記，5是固定支架，6是鎖定夾具。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體的實施方式對本實用新型作進一步的闡述。本實用新型提出的偏振控制器調(diào)節(jié)裝置包括至少包括光纖偏振控制器、標刻撥輪、外部面板和底座支架。光纖偏振控制器通常由三個可調(diào)節(jié)的光纖環(huán)片組成，每個光纖環(huán)片內(nèi)纏有幾圈光纖，應力雙折射可使正交偏振方向上產(chǎn)生相位延遲，分別相當于四分之一波片、二分之一波片、四分之一波片。通過調(diào)整光纖環(huán)片的方位角，可以實現(xiàn)從任意輸入偏振態(tài)到任意輸出偏振態(tài)的變換。偏振控制的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)入射光偏振軸與波片主軸的方位，其調(diào)節(jié)方法是將光纖環(huán)片以底部杠桿(光纖從杠桿內(nèi)部通過)為軸心而旋轉(zhuǎn)，此時光纖環(huán)片另一端的點的空間軌跡為以杠桿與光纖環(huán)片接觸部分為圓心，半徑等于光纖環(huán)片直徑的圓。將此圓實際做成一個可以繞著杠桿旋轉(zhuǎn)的撥輪，并將其與光纖環(huán)片連接處固定在一起，光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)軸垂直經(jīng)過標刻撥輪中心，通過旋轉(zhuǎn)撥輪就可以調(diào)節(jié)光纖環(huán)片的空間方位角。撥輪上標有刻度，與外部基準點比較可以得出光纖環(huán)片旋轉(zhuǎn)的角度，帶刻度的撥輪稱為標刻撥輪?？潭燃瓤梢栽跇丝虛茌喌耐饩壝?，也可以在標刻撥輪的側(cè)面。標刻撥輪從開孔面板上突出部分以利于外部調(diào)節(jié)。鎖定夾具位于面板上，需要長時保持偏振控制時，鎖定夾具的觸臂夾緊或按壓撥輪，利用摩擦力固定住。鎖定夾具可以在面板平面內(nèi)左右微調(diào)，但不能在標刻撥輪轉(zhuǎn)動方向移動。下面以一例具體的偏振控制器調(diào)節(jié)裝置對本實用新型進行具體說明。(I)該裝置的側(cè)面示意圖如圖1所示，光纖環(huán)片(圖中黑色的粗線段)的一端與標刻撥輪固定在一起，另一端與杠桿連接，光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)軸(杠桿)垂直經(jīng)過標刻撥輪中心，光纖裝配在杠桿里，杠桿和光纖環(huán)片由支架支撐?？潭瓤梢栽跇丝虛茌喭饩壝?，也可以在側(cè)面，本例中刻度系統(tǒng)位于調(diào)節(jié)圓環(huán)的外緣面。部分標刻撥輪突出面板的矩形窗口，而其余部分在里面，這樣能比較好地保護偏振控制器。旋轉(zhuǎn)標刻撥輪即調(diào)整了光纖環(huán)片的方位角，轉(zhuǎn)過的角度由標刻撥輪上的刻度讀出，面板提供了讀數(shù)的基準。鎖定夾具在標刻撥輪上方，標刻撥輪調(diào)整到合適的位置時，操作固定裝置將光纖環(huán)片位置鎖定，以此克服自重帶來的影響，從而實現(xiàn)長時間的偏振態(tài)控制。(2)標刻撥輪與光纖環(huán)片的位置關(guān)系如圖2所不,光纖環(huán)片以杠桿為旋轉(zhuǎn)軸,一端與標刻撥輪固定，光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)軸以垂直標刻撥輪的圓平面，并通過標刻撥輪的圓心。(3)標刻撥輪的刻度如圖3所示，其外緣面或者側(cè)面上標有刻度，來唯一標定光纖環(huán)片的位置，刻度的單位可為角度或者長度的單位等。調(diào)節(jié)標刻撥輪便可帶動光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)，改變光纖環(huán)片的方位角，從而達到控制光纖中導波光偏振態(tài)的目的。本例中，刻度位于標刻撥輪的外緣面，以角度為單位。旋轉(zhuǎn)角度定義為光纖環(huán)片與水平面的夾角，光纖環(huán)片水平時參考點指向標刻撥輪上的0°，這樣旋轉(zhuǎn)標刻撥輪時讀數(shù)就是光纖環(huán)片實際的旋轉(zhuǎn)角度。(4)鎖定夾具如圖4所示，本例中鎖定夾具由兩條觸臂，可移動擋板兩部分組成，安裝在外部面板上，位于突出的標刻撥輪上方。觸臂以常見的夾子的形式組裝在一起，夾具的觸臂以夾緊的方式固定標刻撥輪，觸臂和標刻撥輪之間的摩擦力使得標刻撥輪能夠處于固定的狀態(tài)，觸臂可以在面板平面內(nèi)左右微調(diào)，但不能在標刻撥輪轉(zhuǎn)動方向移動。可移動擋板能在面板內(nèi)上下移動，用于控制觸臂的放松和夾緊下移擋板卡住觸臂后端，使之不能自由張開，從而觸臂前端與標刻撥輪分離，標刻撥輪可自由撥動，；上移擋板使之與觸臂后端分離，觸臂前端合攏夾緊標刻撥輪，從而實現(xiàn)了偏振控制的鎖定。(5)帶鎖定夾具的面板的正面示意圖如圖5所示，一部分標刻撥輪從面板開孔處突出，鎖定夾具固定于位于標刻撥輪上方的面板。旋轉(zhuǎn)突出開孔面板外的標刻撥輪即可調(diào)節(jié)光纖環(huán)片的角度，面板上讀書標記(基準線)處于標刻撥輪圓心所在的水平面內(nèi)，基準線所指向的標刻撥輪上的刻度值就是光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)角度。當然，鎖定夾具的觸臂也可以作為基準參考點。需要長時保持偏振控制時，用鎖定夾具將標刻撥輪固定即可。本實用新型相對傳統(tǒng)的光纖偏振控制器的優(yōu)點在于(I)本裝置通過標刻撥輪實現(xiàn)了光纖偏振控制器光纖環(huán)片片的外部調(diào)節(jié)和定量連續(xù)控制，大大提高了光纖偏振控制器的可重復性和調(diào)節(jié)效率。(2)通過在開孔面板上安裝鎖定夾具，可將光纖環(huán)片片固定在指定位置，同時避免自重的影響，從而使光偏振態(tài)保持更長的時間，有助于光纖系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。(3)開孔面板既起到保護光纖偏振控制器的作用，又提供了外部調(diào)節(jié)光偏振態(tài)的方法，可直接安裝于系統(tǒng)設(shè)備面板上，也適合于構(gòu)成獨立的設(shè)備裝置，如構(gòu)成偏振控制器陣列等。
(4)本裝置大大提升光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)性能的同時，還具有節(jié)省調(diào)節(jié)空間、成本低的特點，是簡易控制光波偏振態(tài)的理想選擇。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當意識到，這里所述的實施例是為了幫助本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本實用新型的原理，應被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例子。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本實用新型實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，至少包括光纖偏振控制器、標刻撥輪(3)、外部面板(4)和底座支架(5);所述光纖偏振控制器至少具有一個光纖環(huán)片(2)，一個光纖環(huán)片配備一個標刻撥輪(3);所述標刻撥輪(3)為圓環(huán)輪狀結(jié)構(gòu),光纖偏振控制器的光纖環(huán)片(2)位于標刻撥輪(3)內(nèi)，光纖偏振控制器的光纖環(huán)片(2)所在平面與標刻撥輪(3)所在平面相垂直，標刻撥輪(3)與光纖偏振控制器光纖環(huán)片(2)相互固定，轉(zhuǎn)動標刻撥輪(3 )能夠帶動光纖環(huán)片(2 )旋轉(zhuǎn)，且標刻撥輪(3 )的旋轉(zhuǎn)軸線與光纖偏振控制器光纖環(huán)片(2)的旋轉(zhuǎn)軸線保持重合；標刻撥輪的外緣面或側(cè)面標有刻度，刻度單位為角度單位或長度單位，用以標定光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)位移；所述外部面板(4)開有矩形窗口(41)，標刻撥輪的部分外緣從外部面板的矩形窗口中露出，便于從面板外部調(diào)節(jié)光纖環(huán)片；開孔面板上靠近矩形開孔邊緣的適當位置刻有光纖環(huán)片旋轉(zhuǎn)讀書標記(42)，便于確定光纖環(huán)片的旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)位移；所述底座支架(5)用于固定整個調(diào)節(jié)裝置，保持調(diào)節(jié)裝置中各部件之間的位置關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置還包括鎖定夾具(6);所述鎖定夾具(6)固定于外部面板(4)上，能夠在外部面板內(nèi)左右微調(diào)，但不能在標刻撥輪(3)轉(zhuǎn)動方向移動，其觸臂以夾緊或按壓的方式固定標刻撥輪。
專利摘要一種光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置，屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域。其組成包括光纖偏振控制器、標刻撥輪、鎖定夾具、外部面板以及底座支架。本實用新型通過調(diào)節(jié)露出外部面板的標刻撥輪的轉(zhuǎn)動，帶動光纖環(huán)片旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了光纖偏振控制器光纖環(huán)片的外部調(diào)節(jié)和定量連續(xù)控制，提高了光纖偏振控制器的可重復性和調(diào)節(jié)效率；鎖定夾具的采用能夠提高光纖偏振控制器的長期工作穩(wěn)定性；同時本實用新型提供的光纖偏振控制器的調(diào)節(jié)裝置還具有節(jié)省調(diào)節(jié)空間和成本低廉的特點，特別適用于實驗室對光波偏振態(tài)的控制。
文檔編號G02B26/06GK202837677SQ20122058483
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者武保劍, 周星宇, 田雙迪 申請人:電子科技大學