【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及光纖傳感和光纖通信領(lǐng)域，尤其涉及一種與波長和溫度無關(guān)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡。
背景技術(shù)：
光纖傳感技術(shù)在石油勘探，周界安防，水聲定位等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，其中邁克爾遜干涉原理的光纖傳感器的應(yīng)用非常普遍。在邁克爾遜干涉原理的光纖傳感器系統(tǒng)中，普通的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡，用于法拉第旋光器本身的色散和溫度特性，會引起干涉儀中兩干涉臂的反射峰值的強(qiáng)度變化，影響光纖傳感器的測試結(jié)果，不適用于采用波分復(fù)用技術(shù)的光纖傳感器和溫度變化大的工作環(huán)境。為了改善法拉第旋轉(zhuǎn)鏡的溫度特性，國內(nèi)外提出了一些改善如專利cn201310646181.0，cn20141046502,cn201510649888.6等；型但此類法拉第旋轉(zhuǎn)鏡需要多個棱鏡，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；準(zhǔn)直后的光斑較大，難以降低耦合損失，特別是小模場直徑的光纖產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有法拉第旋轉(zhuǎn)鏡上述的問題，本發(fā)明提供一種與波長和溫度無關(guān)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種與波長和溫度無關(guān)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡，包括一光纖頭、一諾馬斯基棱鏡、一法拉第旋光鏡和一凹反射鏡，光纖頭、諾馬斯基棱鏡、法拉第旋光鏡和凹反射鏡沿同一直線依次排列，相互之間間隔設(shè)置，光纖頭主要功能是出射光信號，諾馬斯基棱鏡主要起到分光作用，將一束光信號分成偏振相互垂直的光信號，法拉第旋光鏡包括法拉第旋光片和永久磁鐵，用于改變光信號的偏振角度，光信號每經(jīng)過一次法拉第旋光鏡，偏振方向旋轉(zhuǎn)45°，凹反射鏡采用圓弧面設(shè)計或者球弧面設(shè)計，圓弧面或者球弧面鍍一層高反射膜，主要用于反射光信號，并且使反射以后的光信號更聚集，提高光信號耦合效率，法拉第旋光鏡和凹反射鏡之間的距離優(yōu)選為一最佳間距，這一最佳間距使得光信號經(jīng)過反射以后可以最大程度落入法拉第旋光鏡，提高光信號的耦合率，保證信號傳輸質(zhì)量。
優(yōu)選地，所述法拉第旋光鏡包括法拉第旋光片和永久磁鐵。
優(yōu)選地，所述光纖頭出射光為發(fā)散光。
優(yōu)選地，所述諾馬斯基棱鏡分成兩束光的返回到諾馬斯基棱鏡，其偏振方向經(jīng)所述法拉第旋光器旋轉(zhuǎn)90°。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述一種與波長和溫度無關(guān)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡具有以下有益效果：
a.由于使用凹反射鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面反射鏡，凹反射鏡除了可以反射光外，還對反射光具有聚光效果，使得更多入射光經(jīng)過反射后重新回到法拉第旋光器，無需另外設(shè)置透鏡聚光，光學(xué)元件少且較小，成品封裝尺寸較小；
b.使用凹反射鏡，光纖頭出射的發(fā)射光被反射匯聚于光纖頭，易于耦合，有效降低光損失，保證信號傳輸質(zhì)量。
c.結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，節(jié)約成本。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明一種與波長和溫度無關(guān)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請參閱圖1，本發(fā)明涉及的一種與波長和溫度無關(guān)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡1，包括一光纖頭11、一諾馬斯基棱鏡12、一法拉第旋光鏡13和一凹反射鏡14，光纖頭11、諾馬斯基棱鏡12、法拉第旋光鏡13和凹反射鏡14沿同一直線依次排列，相互之間間隔設(shè)置。光纖頭11主要功能是出射光信號，諾馬斯基棱鏡12主要起到分光作用，將一束光信號分成偏振相互垂直的光信號。法拉第旋光鏡13包括法拉第旋光片(圖未示)和永久磁鐵(圖未示)，用于改變光信號的偏振角度，光信號每經(jīng)過一次法拉第旋光鏡13，偏振方向旋轉(zhuǎn)45°。凹反射鏡14采用圓弧面設(shè)計或者球弧面設(shè)計，主要用于反射光信號，并且使反射以后的光信號更聚集，提高光信號耦合效率，凹反射鏡14的弧面鍍一層高反射膜(圖未示)，提高光信號的反射效率，保證光信號的傳輸質(zhì)量。法拉第旋光鏡13和凹反射鏡14之間的距離優(yōu)選為一最佳間距，這一最佳間距使得光信號經(jīng)過反射以后可以最大程度落入法拉第旋光鏡13，提高光信號的耦合率，保證信號傳輸質(zhì)量。
光信號從光纖頭11出射，光纖頭11出射為一束發(fā)散的光l101，諾馬斯基棱鏡12一端接受光l101，并把光l101分成偏振相互垂直的光l102和光l103，光l102和光l103依然是發(fā)散光，于諾馬斯基棱鏡12的另一端出射。光l102和光l103透過法拉第旋光器13后偏振方向被旋轉(zhuǎn)45°，光l102變?yōu)楣鈒104，光l103變?yōu)楣鈒105。光l104和光l105交于凹反射鏡14上，光l104經(jīng)過反射后，按光l105的路徑在法拉第旋光器13內(nèi)返回；出射光l107的偏振方向在諾馬斯基棱鏡12中被再次旋轉(zhuǎn)45°，這樣光l107與光l102相比，偏振方向共旋轉(zhuǎn)90°，與光l103的偏振方向平行。同理，光l105經(jīng)過反射后，按光l104的路徑在法拉第旋光器13內(nèi)返回；出射光l106的偏振方向在諾馬斯基棱鏡12中被再次旋轉(zhuǎn)45°，這樣光l106與光l103相比，偏振方向中共旋轉(zhuǎn)90°，與光l102的偏振方向平行。返回的光l106和光l107透過諾馬斯基棱鏡12合成光l108，被光纖頭11輸出。光l108的偏振方向與光l101的偏振方向垂直。從光纖頭11出射的發(fā)散光，經(jīng)諾馬斯基棱鏡12，把光分為偏振方向垂直的兩束光后又匯聚，并相交于凹反射鏡14上，凹反射鏡14使光沿對方的軌跡返回，匯聚到光纖頭11內(nèi)。兩束光經(jīng)過法拉第旋光器13使光束偏振方向共旋轉(zhuǎn)90°。經(jīng)諾馬斯基棱鏡12，分開的或合束的兩束光偏振方向始終垂直，因此偏振消光比不受波長和溫度影響，避免了波長和溫度對光信號產(chǎn)生的不良影響。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述一種與波長和溫度無關(guān)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡1具有以下有益效果：
a.由于使用凹反射鏡14代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面反射鏡，凹反射鏡14除了可以反射光外，還對反射光具有聚光效果，使得更多入射光經(jīng)過反射后重新回到法拉第旋光器13，無需另外設(shè)置透鏡聚光，光學(xué)元件少且較小，成品封裝尺寸較?。?/p>
b.使用凹反射鏡14，光纖頭11出射的發(fā)射光被反射匯聚于光纖頭11，易于耦合，有效降低光損失，保證信號傳輸質(zhì)量。
c.結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，節(jié)約成本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。