退偏器

退偏器，专利号201180008637.X。

技术领域 本发明涉及光学器件，尤其涉及一种复色退偏器。

背景技术 退偏器用于将线偏振光或椭偏光转化为低偏振度的光，即输出光在各个偏振方向上能量均匀分布。退偏器广泛地应用于光纤通信和传感测量当中，用来消除光传输过程中或者探测过程中的偏振相关效应。比如在拉曼放大器中，信号光只有和泵浦光偏振方向一致才能放大，当两者垂直时增益为零，所以泵浦光需要退偏。激光的频谱总有一定的宽度，可以看作复色光源，所以复色退偏器有着广泛的应用。

对复色光退偏，Lyot型的退偏器是使用最普遍的退偏器之一。它适用于复色光，可以对任意的线偏光、椭偏光退偏。这种退偏器的退偏方法是基于不同波长的光束在通过退偏器时相位延迟弥散，从而在波长域上实现退偏的原理。具有不同波长的入射光，通过双折射器件后产生不同的相位延迟，出射光成为具有不同椭偏率的椭圆偏振光，整个光束就是这种随机状态的合成，使输出光呈现退偏特性。这种退偏器由两个双折射器件串联而成，双折射器件可以用波片实现也可以用保偏光纤实现，两器件的厚度（或长度）比为2:1，且特征轴的夹角为45度角。Lyot退偏器的缺点是体积大，比如1480nm拉曼泵浦光，带宽为1nm，Lyot退偏器至少要20米以上的熊猫保偏光纤，或超过10厘米的铌酸锂晶体才能实现低的偏振度。而且双折射晶体或者保偏光纤都比较昂贵。

也有用一段双折射晶体或保偏光纤产生相位延迟，如公告日为2003年1月8日、公告号为CN2530368Y的中国专利“一种光的偏振合波与消偏的混合器件”。这种退偏器虽然比Lyot退偏器少用双折射晶体或保偏光纤，体积也小点，但是只能对特定的偏振态退偏。如果一个系统中需要对多个激光器退偏，则体积和成本都不具有优势。而且它还是要用到双折射晶体或保偏光纤，成本也不便宜。

项目核心创新点 本发明产生的有益效果是：本发明利用分光膜将入射的偏振光分成强度递减的无穷多束，通过旋光装置将各束光偏振态旋转不同角度，最后再用导光装置将所有的光束合并在一起输出，使得输出光在各个方向偏振的能量均匀分布，达到退偏的效果。本发明退偏原理简单，退偏器的结构中只有分光膜、导光组件和偏振旋光片，因此结构简单且成本低；另外，退偏器的结构上只需要满足两束光的光程差大于相干长度即可，因此体积小。

退偏器，专利号201180008637.X。

技术领域

本发明涉及光学器件，尤其涉及一种复色退偏器。

　背景技术

退偏器用于将线偏振光或椭偏光转化为低偏振度的光，即输出光在各个偏振方向上能量均匀分布。退偏器广泛的应用于光纤通信和传感测量当中，用来消除光传输过程中或者探测过程中的偏振相关效应。比如在拉曼放大器中，信号光只有和泵浦光偏振方向一致才能放大，当两者垂直时增益为零，所以泵浦光需要退偏。激光的频谱总有一定的宽度，可以看作复色光源，所以复色退偏器有着广泛的应用。

对复色光退偏，Lyot 型的退偏器是使用最普遍的退偏器之一。它适用于复色光，可以对任意的线偏光、椭偏光退偏。这种退偏器的退偏方法是基于不同波长的光束在通过退偏器时相位延迟弥散，从而在波长域上实现退偏的原理。具有不同波长的入射光，通过双折射器件后产生不同的相位延迟，出射光成为具有不同椭偏率的椭圆偏振光，整个光束就是这种随机状态的合成，使输出光呈现退偏特性。这种退偏器由两个双折射器件串联而成，双折射器件可以用波片实现也可以用保偏光纤实现，两器件的厚度( 或长度) 比为2:1，且特征轴的夹角为45 度角。Lyot 退偏器的缺点是体积大，比如1480nm 拉曼泵浦光，带宽为1nm，Lyot 退偏器至少要20 米以上熊猫保偏光纤，或超过10 厘米的铌酸锂晶体才能实现低的偏振度。而且双折射晶体或者保偏光纤都比较昂贵。

也有用一段双折射晶体或保偏光纤产生相位延迟，如公告日为2003年1月8日、公告号为CN2530368Y 的中国专利“一种光的偏振合波与消偏的混合器件”。这种退偏器虽然比Lyot 退偏器少用双折射晶体或保偏光纤，体积也小点，但是只能对特定的偏振态退偏。如果一个系统中需要对多个激光器退偏，则体积和成本都不具有优势。而且它还是要用到双折射晶体或保偏光纤，成本也不便宜。

项目核心创新点：本发明产生的有益效果是：本发明利用分光膜将入射的偏振光分成强度递减的无穷多束，通过旋光装置将各束光偏振态旋转不同角度，最后再用导光装置将所有的光束合并在一起输出，使得输出光在各个方向偏振的能量均匀分布，达到退偏的效果。本发明退偏原理简单，退偏器的结构中只有分光膜、导光组件和偏振旋光片，因此结构简单且成本低；另外，退偏器的结构上只需要满足两束光的光程差大于相干长度即可，因此体积小。