CN102402025A - 隔离器芯及使用该隔离器芯制作的光隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种隔离器芯，主要由至少1片旋光片和至少2片偏振片组成，旋光片夹在2片偏振片之间，其中第一片偏振片为起偏偏振片，起偏偏振片中远离旋光片的一端面为入光面；最后一片偏振片为检偏偏振片，检偏偏振片中远离旋光片的一端面为出光面，所述隔离器芯呈斜四棱柱形，该斜四棱柱的底面分别形成隔离器芯的入光面和出光面。本发明同时还公开了使用该隔离器芯制作的光隔离器，在安装光隔离器时直接将隔离器芯水平推入磁环，就使得隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环的轴线方向具有一个夹角，不需要增设任何叠片，极大的简化了安装工艺，提高了装配效率。

Description

隔离器芯及使用该隔离器芯制作的光隔离器

技术领域

本发明涉及自由空间隔离器的制作，具体为一种隔离器芯，本发明还涉及使用该隔离器芯制作的光隔离器。

背景技术

自由空间光隔离器是光通信的微光学器件之一，对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离，提高光波传输效率。自由空间光隔离器，包括隔离器芯、磁环及将磁环嵌套在其内的外封管，隔离器芯嵌套在磁环内。隔离器芯为自由空间光隔离器的核心部件，其通过光学粘接剂粘接将至少2片偏振片和至少1片旋光片粘接为一体。制作单级光隔离器时，隔离器芯由起偏偏振片、旋光片和检偏偏振片依次相连构成。制作双级光隔离器时，隔离器芯由起偏偏振片、第1旋光片、第1偏振片、第2旋光片和检偏偏振片依次相连构成。制作多级光隔离器时，隔离器芯由起偏偏振片、第1旋光片、第1偏振片、第2旋光片、第2偏振片、第2旋光片、…和检偏偏振片依次相连构成。其中第一偏振片为起偏偏振片，起偏偏振片远离旋光片的一端为入光面；最后一片偏振片为检偏偏振片，检偏偏振片远离旋光片的一端为出光面。

传统的隔离器芯，如图1，2，3，4所示，是通过至少2片偏振片和至少1片旋光片粘接为一体形成隔离器芯基片，再把隔离器芯基片放到水平工作台上，然后横向和纵向分别进行垂直切割，得到上下底面均为方形的直四棱柱即方形片。制作光隔离器时，将隔离器芯水平推入磁环中，并使得隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环的轴线方向平行，这种结构的隔离器在入射光射入光隔离器时，其入光面形成的反射光会直接返回到光源中，对光源形成干扰。为了解决光隔离器中反射光对光源形成干扰的问题，目前的光隔离器中需要将隔离器芯倾斜推入磁环中，然后在隔离器芯与磁环之间增设叠片，如图5所示，并使得隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环的轴线方向具有一个夹角α，这种结构的隔离器在入射光射入光隔离器时，其入光面上的反射光以2α的角度偏离光源，避免对光源形成干扰，提高光隔离器的稳定性能。然而上述倾斜结构的光隔离器，在安装时需要增设叠片，因此增加了安装的难度，且装配的倾角是根据工人的熟练程度掌控，倾角的精确度不能得到精确的控制，影响了反射光路的方向，导致光源受到干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带有倾斜角度的隔离器芯，还提供了一种结构简单、装配容易、入光面为倾斜面的使用该隔离器芯制作的光隔离器。

为解决上述技术问题，本发明设计的隔离器芯，主要由至少1片旋光片和至少2片偏振片组成，旋光片夹在2片偏振片之间，其中第一片偏振片为起偏偏振片，起偏偏振片中远离旋光片的一端面为入光面；最后一片偏振片为检偏偏振片，检偏偏振片中远离旋光片的一端面为出光面，所述隔离器芯呈斜四棱柱形，该斜四棱柱的底面分别形成隔离器芯的入光面和出光面。

为了方便隔离器芯的安装和固定，所述斜四棱柱的底面最好均为方形。

为了使入光面的反射光以较好的方向偏离光源，增强光的稳定性，所述斜四棱柱的倾斜角度可以介于1～13°之间；该倾斜角度最佳为7°。即隔离器芯可以向入光面方向倾斜，也可向出光面方向倾斜。

本发明还包括使用上述隔离器芯制作的光隔离器。

所述的光隔离器，包括依次嵌套的隔离器芯、磁环及外封管，隔离器芯装配在磁环内，其中隔离器芯主要由至少1片旋光片和至少2片偏振片组成，旋光片夹在2片偏振片之间，其中第一片偏振片为起偏偏振片，起偏偏振片中远离旋光片的一端面为入光面；最后一片偏振片为检偏偏振片，检偏偏振片中远离旋光片的一端面为出光面，所述隔离器芯呈斜四棱柱形，该斜四棱柱的底面分别为形成隔离器芯的入光面和出光面。

所述斜四棱柱的底面可以为方形、平行四边形，但为了进一步简化装配过程和装配的效率，且隔离器芯更好的固装在磁环内，斜四棱柱的底面最好为方形。

上述方案所述斜四棱柱的底面均为方形。

上述方案所述斜四棱柱的倾斜角度可以介于1～13°之间；该倾斜角度最佳为7°。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明设计的隔离器芯为斜四棱柱，该斜四棱柱的底面分别为形成隔离器芯的入光面和出光面，在安装光隔离器时直接将隔离器芯水平推入磁环，就使得隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环的轴线方向具有一个夹角，不需要增设任何叠片，极大的简化了安装工艺，提高了装配效率；

2、斜四棱柱的底面均为方形，即隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环的轴线方向具有的夹角为斜四棱柱的倾角，其通过控制隔离器芯的切割角度就可控制入光面的倾角，使其倾角的精确度高。

附图说明

图1为现有隔离器芯的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的侧视图；

图5为现有光隔离器的结构示意图；

图6为本发明隔离器芯的结构示意图；

图7为图6的主视图；

图8为图6的俯视图；

图9为图6的侧视图；

图10为本发明光隔离器的结构示意图。

图中标号为：1、旋光片；2、偏振片；3、入光面；4、出光面；5、磁环；6、外封管。

具体实施方式

本发明的隔离器芯，主要由至少1片旋光片1和至少2片偏振片2组成，旋光片1夹在2片偏振片2之间，其中第一片偏振片2为起偏偏振片，起偏偏振片中远离旋光片1的一端面为入光面3；最后一片偏振片2为检偏偏振片，检偏偏振片中远离旋光片1的一端面为出光面4，所述隔离器芯呈斜四棱柱形，该斜四棱柱的底面分别形成隔离器芯的入光面3和出光面4。在本实施例中，为单级隔离器芯，如图6，7，8，9所示，主要由1片旋光片1和2片偏振片2组成。所述斜四棱柱的底面可以均为平行四边形，也可以均为方形，在斜四棱柱的底面均为平行四边形时，是在隔离器芯基片上横向和纵向分别倾斜切割两刀，得到斜四棱柱的底面与斜四棱柱的侧面均倾斜相交。在斜四棱柱的底面均为方形时，是在隔离器芯基片上横向倾斜切割两刀和纵向垂直切割两刀，每次倾斜切割时切刀与隔离器芯的倾角都相同，即相对的两个倾斜面相互平行；或横向垂直切割两刀和纵向倾斜切割两刀，即斜四棱柱的底面与一组相对侧面垂直。为了更加便于光隔离器的安装，本优选实施例中，斜四棱柱的底面均为方形，更进一步为正方形。

所述斜四棱柱的倾斜角度为β，该角度和隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环5的轴线方向相交夹角α相等，该角度可以为任意可切割成的角度，但为了使入射光在入光面3形成的反射光更好的偏离光源，本实施例中，斜四棱柱的倾斜角度β介于1～13°之间，且最好为7°。

本发明一种光隔离器，如图10所示，包括依次嵌套的隔离器芯、磁环5及外封管6，隔离器芯装配在磁环5内，其中隔离器芯主要由1片旋光片1和2片偏振片2组成，旋光片1夹在2片偏振片2之间，其中第一片偏振片2为起偏偏振片，起偏偏振片中远离旋光片1的一端面为入光面3；最后一片偏振片2为检偏偏振片，检偏偏振片中远离旋光片1的一端面为出光面4，所述隔离器芯呈斜四棱柱形，该斜四棱柱的底面分别为形成隔离器芯的入光面3和出光面4。所述入光面3和出光面4均为正方形，斜四棱柱的倾斜角度β为7°，即隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环5的轴线方向相交夹角α也为7°，入射光在入光面3上的反射光将以14°偏离光源，不会对光源形成干扰。

在安装光隔离器时，在显微镜下，首先在外封管6内点上光固化胶，将磁环5配装入外封管6内；再在磁环5内对应部位点上光固化胶，如图5所示，将隔离器芯放倒，与斜四棱柱底面倾斜相交的面朝下，放置到磁环5的端口，使与斜四棱柱底面倾斜相交的面与水平面平行，隔离器芯的出光面4对准磁环5的端口，此时，入光面3和出光面4与水平面呈7°夹角，入光面3与其左右相邻面垂直，再将隔离器芯水平推入磁环5内，最后进行光固化胶的固化，完成光隔离器的制作。制成的光隔离器的隔离器芯入光面和出光面的垂线方向与磁环5的轴线方向具有7°夹角，入射光在入光面3上的反射光以14°偏离光源，避免对光源形成干扰，提高光隔离器的稳定性能。

Claims (8)

1.隔离器芯，主要由至少1片旋光片(1)和至少2片偏振片(2)组成，旋光片(1)夹在2片偏振片(2)之间，其中第一片偏振片(2)为起偏偏振片，起偏偏振片中远离旋光片(1)的一端面为入光面(3)；最后一片偏振片(2)为检偏偏振片，检偏偏振片中远离旋光片(1)的一端面为出光面(4)，其特征在于：所述隔离器芯呈斜四棱柱形，该斜四棱柱的底面分别形成隔离器芯的入光面(3)和出光面(4)。

2.根据权利要求1所述的隔离器芯，其特征在于：所述斜四棱柱的底面均为方形。

3.根据权利要求2所述的隔离器芯，其特征在于：所述斜四棱柱的倾斜角度介于1～13°之间。

4.根据权利要求3所述的隔离器芯，其特征在于：所述斜四棱柱的倾斜角度为7°。

5.光隔离器，包括依次嵌套的隔离器芯、磁环(5)及外封管(6)，隔离器芯装配在磁环(5)内，其中隔离器芯主要由至少1片旋光片(1)和至少2片偏振片(2)组成，旋光片(1)夹在2片偏振片(2)之间，其中第一片偏振片(2)为起偏偏振片，起偏偏振片中远离旋光片(1)的一端面为入光面(3)；最后一片偏振片(2)为检偏偏振片，检偏偏振片中远离旋光片(1)的一端面为出光面(4)，其特征在于：所述隔离器芯呈斜四棱柱形，该斜四棱柱的底面分别为形成隔离器芯的入光面(3)和出光面(4)。

6.根据权利要求5所述的光隔离器，其特征在于：所述斜四棱柱的底面均为方形。

7.根据权利要求6所述的光隔离器，其特征在于：所述斜四棱柱的倾斜角度介于1～13°之间。

8.根据权利要求7所述的光隔离器，其特征在于：所述斜四棱柱的倾斜角度为7°。

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