用于光隔离器的组件、光隔离器和设备制造技术

一种用于光隔离器的组件，光隔离器和设备。用于光隔离器的组件包括：法拉第旋光器件，用于按照顺时针或逆时针方式将入射光的偏振方向旋转预设角度；磁环，用于提供法拉第旋光器件所需的磁场；第一超表面，形成在法拉第旋光器件的一侧，用于透过第一偏振方向的光，隔离与第一偏振方向垂直的方向的光；第二超表面，形成在法拉第旋光器件的与所述一侧相对的另一侧，用于透过第二偏振方向的光；透过第一超表面入射的光通过法拉第旋光器件后，其偏振方向为第二偏振方向，透过第二超表面入射的光通过法拉第旋光器件后，其偏振方向与第一偏振方向垂直。根据本发明专利技术技术方案，将传统隔离器分立的三个器件用一个器件代替，节省了空间，降低了制造成本。降低了制造成本。降低了制造成本。

【技术实现步骤摘要】
用于光隔离器的组件、光隔离器和设备


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种用于光隔离器的组件、一种光隔离器以及一种包含该光隔离器的设备。

技术介绍

[0002]光隔离器是一种常用的光学器件，其作用是让正向传输的光通过而隔离反向传输的光。光隔离器分为自由空间型(Freesapce)和在线型(In
‑
line)。光隔离器利用的基本原理是偏振光的马吕斯定律和法拉第(Farady)磁光效应。
[0003]自由空间型光隔离器的基本结构和原理如图1所示，由一个磁环、一个法拉第旋光片和两个偏振片组成，两个偏振片的光轴成45
°
夹角。其中，正向入射的线偏振光的偏振方向沿偏振片1的透光轴方向，经过法拉第旋光片时逆时针旋转45
°
至偏振片2的透光轴方向，顺利透射；反向入射的线偏振光的偏振方向沿偏振片2的透光轴方向，经法拉第旋光片时仍逆时针旋转45
°
至与偏振片1的透光轴垂直，因此被隔离而无透射光。
[0004]此种方案的缺点是：由于是三片式系统，所以装配复杂、良率低、成本高。

技术实现思路

[0005]鉴于以上问题，做出本专利技术。
[0006]根据本专利技术一方面，提供一种用于光隔离器的组件，包括：法拉第旋光器件，用于将入射光的偏振方向旋转预设角度；磁环，用于提供所述法拉第旋光器件所需的磁场；第一超表面，形成在所述法拉第旋光器件的一侧，用于透过第一偏振方向的光，隔离与第一偏振方向垂直的方向的光；第二超表面，形成在所述法拉第旋光器件的与所述一侧相对的另一侧，用于透过第二偏振方向的光，隔离与第二偏振方向垂直的方向的光，其中所述第二偏振方向与所述第一偏振方向相差所述预设角度；其中，透过所述第一超表面入射的光通过所述法拉第旋光器件后，其偏振方向为所述第二偏振方向，透过所述第二超表面入射的光通过所述法拉第旋光器件后，其偏振方向与所述第一偏振方向垂直。
[0007]根据本专利技术另一方面，提供一种光隔离器，包括上述用于光隔离器的组件。
[0008]根据本专利技术再一方面，提供一种设备，包括上述光隔离器。
[0009]根据本专利技术技术方案，将传统隔离器分立的三个器件(偏振片1、旋光片、偏振片2)用一个器件代替，其中旋光片为基底，偏振元件为基底两面的微纳结构排列，节省了空间，且可用半导体工艺大批量生产，降低了制造成本。进一步地，通过超表面的优化，可实现单色、多色和宽谱的光隔离。
附图说明
[0010]本专利技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本
专利技术的优选实施方式和解释本专利技术的原理和优点。其中：
[0011]图1示出现有技术已知的自由空间型光隔离器的基本结构和原理。
[0012]图2示出根据本专利技术实施方式的光隔离器组件的示意性图。
[0013]图3示出了根据本专利技术实施方式的光隔离器组件的拆解放大图。
[0014]图4示出了超表面可以采用级联结构的示意性图。
[0015]图5示出了法拉第旋光器件在不同波长下的费尔德常数曲线图。
[0016]图6示出根据本专利技术实施方式的单色隔离效果。
[0017]图7示出了第一/第二超表面可以采用的纳米结构。
[0018]图8示出了在期望透光轴方向是45度、90度和135度时，纳米结构可以采用的一部分结构排列方式。
[0019]图9示出了根据本专利技术实施方式的多色隔离效果。
[0020]图10(a)示出了宽带隔离效果图，图10(b)示出了在各个波长下都能实现最大隔离的效果图。
[0021]本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本专利技术实施方式的理解。
具体实施方式
[0022]下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0023]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0024]在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为比其它实施方式更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施方式，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
[0025]用于光隔离器的组件
[0026]根据本专利技术实施方式，提供一种用于光隔离器的组件。图2示出根据本专利技术实施方
式的光隔离器组件的示意性图。如图2所示，该用于光隔离器的组件包括：
[0027]法拉第旋光器件210，用于按照顺时针或逆时针方式将入射光的偏振方向旋转预设角度。法拉第旋光器件210可以是旋光片，其型号不做具体限制，本领域技术人员可根据实际需要选择采用的旋光器件的类型、尺寸、薄厚等。
[0028]磁环220，用于提供法拉第旋光器件210所需的磁场。在示例性实施方式中，该磁场方向、强度保持恒定。
[0029]第一超表面230，其形成在法拉第旋光器件210的一侧，用于透过第一偏振方向的光，隔离与第一偏振方向垂直的方向的光。第一超表面230可以形成第一入射面。第一超表面230可以以法拉第旋光器件210比如旋光片为基底采用比如光刻工艺直接加工在旋光片上。
[0030]第二超表面240，形成在所述法拉第旋光器件210的与所述一侧相对的另一侧，用于透过第二偏振方向的光，隔离与第二偏振方向垂直的方向的光，其中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光隔离器的组件，其特征在于，包括：法拉第旋光器件，用于将入射光的偏振方向旋转预设角度；磁环，用于提供所述法拉第旋光器件所需的磁场；第一超表面，形成在所述法拉第旋光器件的一侧，用于透过第一偏振方向的光，隔离与所述第一偏振方向垂直的方向的光；第二超表面，形成在所述法拉第旋光器件的与所述一侧相对的另一侧，用于透过第二偏振方向的光，隔离与所述第二偏振方向垂直的方向的光，其中所述第二偏振方向与所述第一偏振方向相差所述预设角度；其中，透过所述第一超表面入射的光通过所述法拉第旋光器件后，其偏振方向为所述第二偏振方向，透过所述第二超表面入射的光通过所述法拉第旋光器件后，其偏振方向与所述第一偏振方向垂直。2.根据权利要求1所述的用于光隔离器的组件，其中，所述第一超表面和/或所述第二超表面包括一个或多于一个的超表面，且在包括多于一个的超表面的情况下由所述多于一个的超表面层叠而成。3.根据权利要求1或2所述的用于光隔离器的组件，其中，所述第一偏振方向与第二偏振方向相差45度，且所述法拉第旋光器件按照逆时针方式将偏振方向旋转45度。4.根据权利要求1或2所述的用于光隔离器的组件，其中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭凤泽，郝成龙，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：