CN106707414B - 一种光纤隔离器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光纤隔离器，包括玻璃封装管、第一尾纤毛细管、第二尾纤毛细管、第一透镜、第二透镜、旋光组件；旋光组件、第一透镜和第二透镜均安装在玻璃封装管内，且第一透镜和第二透镜位于旋光组件两侧并固定；第一尾纤毛细管伸入玻璃封装管的第一开口端并固定，第二尾纤毛细管伸入玻璃封装管的第二开口端并固定。本发明在结构上减少了常规准直器玻璃管后，减少了准直器玻璃管与毛细管之间的胶层，提高了器件防水汽渗透性能，提高了气密性，减少了因介质热膨胀系数不同、厚薄不匀带来的结构应力，使器件整体稳定性、可靠性提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤隔离器，具体涉及一种低成本新结构微型光纤在线隔离器，属于光纤通信领域。
背景技术
微型光纤在线隔离器，通常由两只光纤准直器、法拉第旋光芯、玻璃管用全胶工艺封装而成。图1所示的是现有常规微型光纤在线隔离器，使用外径1.0mm的尾纤毛细管11和透镜12，装入外径1.8mm的玻璃管13中制作第一个光纤准直器，使用外径1.0mm的尾纤毛细管32和透镜31，装入外径1.8mm的玻璃管33中制作第二个光纤准直器，两个准直器成本高。使用通光面为0.68mm×0.68mm的晶体棱镜22、晶体棱镜24和法拉第旋光片23置入磁环21中制作法拉第旋光芯2，旋光芯成本高。封装是将准直器的外径1.8mm玻璃管13和玻璃管33伸入外封玻璃管4内孔，然后施胶固定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种简化的光纤隔离器的新结构，降低制造成本，提高产品质量。
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种微型光纤隔离器的新结构，通过使用低成本的准直器、低成本的旋光芯制作微型隔离器，降低了微型隔离器的材料成本，产品结构简单，易于装配。具体技术方案如下：
一种光纤隔离器，包括玻璃封装管、第一尾纤毛细管、第二尾纤毛细管、第一透镜、第二透镜、旋光组件；旋光组件、第一透镜和第二透镜均安装在玻璃封装管内，且第一透镜和第二透镜位于旋光组件两侧并固定；第一尾纤毛细管伸入玻璃封装管的第一开口端并固定，第二尾纤毛细管伸入玻璃封装管的第二开口端并固定。
进一步地，用环氧树脂胶将第一尾纤毛细管的外壁固定于玻璃封装管的第一开口端内壁，用环氧树脂胶将第二尾纤毛细管的外壁固定于玻璃封装管的第二开口端内壁。
进一步地，旋光组件包括晶体旋光芯和磁环，晶体旋光芯安装在磁环内部；第一透镜伸入磁环的第一开口端并固定，第二透镜伸入磁环的第二开口端并固定。
进一步地，第一透镜和第二透镜均为包括平面端和球面端的透镜，第一透镜的球面端伸入磁环的第一开口端，第二透镜的球面端伸入磁环的第二开口端。
进一步地，晶体旋光芯由法拉第旋光片、第一晶体棱镜和第二晶体棱镜组成，第一晶体棱镜和第二晶体棱镜分别位于法拉第旋光片的两侧。
进一步地，第一晶体棱镜、第二晶体棱镜和法拉第旋光片之间的通光面是无胶的。
进一步地，第一晶体棱镜、第二晶体棱镜和法拉第旋光片之间的通光面是用胶胶合的。
进一步地，第一晶体棱镜、第二晶体棱镜和法拉第旋光片之间的通光面为0.5mm×0.5mm。
进一步地，第一尾纤毛细管和第二尾纤毛细管的外径是1.8mm。
上述光纤隔离器应用于通讯波长的准直光光斑直径小于0.3mm。
本发明的有益效果：本发明同时使用低成本准直器和低成本旋光隔离芯，器件体积减小，综合成本下降30％。本发明在结构上舍弃了常规准直器玻璃管后，减少了准直器玻璃管与毛细管之间的胶层，提高了器件防水汽渗透性能，提高气密性，减少了因介质热膨胀系数不同、厚薄不匀带来的结构应力，使器件整体稳定性、可靠性提高。
附图说明
图1是现有技术中光纤隔离器的结构示意图；
图2是本发明一个较佳实施例中的光纤隔离器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的光纤隔离器包括低成本光纤准直器、低成本旋光芯、玻璃封装管，低成本光纤准直器取消了外径1.8mm的常规准直器玻璃管，由外径1.8mm的尾纤毛细管和透镜组成，低成本的旋光芯内部用通光面为0.5mm×0.5mm的晶体棱镜和法拉第旋光片制成，封装中是将准直器的外径1.8mm尾纤毛细管伸入外封玻璃管内孔然后施胶固定的。
图2所示的是本发明光纤隔离器的一个较佳实施例，光纤隔离器主要包括玻璃封装管4、尾纤毛细管1、尾纤毛细管3、透镜12、透镜31、旋光组件2。旋光组件2、透镜12和透镜31全部安装在玻璃封装管4内，且透镜12和透镜31位于旋光组件2两侧并固定。尾纤毛细管1伸入玻璃封装管4的第一开口端并固定，尾纤毛细管3伸入玻璃封装管4的第二开口端并固定。用环氧树脂胶将尾纤毛细管1的外壁固定于玻璃封装管4的第一开口端内壁，用环氧树脂胶将尾纤毛细管3的外壁固定于玻璃封装管4的第二开口端内壁。尾纤毛细管1和尾纤毛细管3的外径是1.8mm。
旋光组件2包括晶体旋光芯和磁环21，晶体旋光芯安装在磁环21内部。晶体旋光芯由法拉第旋光片23、楔角晶体棱镜22和楔角晶体棱镜24组成，楔角晶体棱镜22和楔角晶体棱镜24分别位于法拉第旋光片23的两侧。楔角晶体棱镜22和楔角晶体棱镜24分别与法拉第旋光片23通光面是无胶的，也可以是用胶胶合的。通光面尺寸为0.5mm×0.5mm。
透镜12伸入磁环21的第一开口端并固定，透镜31伸入磁环21的第二开口端并固定。透镜12和透镜31均为包括平面端和球面端的透镜，各自的球面端伸入磁环的开口端。
本发明与常规结构的区别如下：
一、传统预制好的准直器如图1所示，由尾纤毛细管11、透镜12和玻璃管13组成。本发明不使用预制好的准直器，而是尾纤毛细管1和透镜12分家的“准直器”。组装过程：
隔离芯的磁环21稍长，将透镜12和透镜31伸入磁环21，用胶固定，形成隔离芯+双透镜的组合体。组合体置于玻璃封装管4中央，胶固定。然后尾纤毛细管1和尾纤毛细管3伸入玻璃封装管4中，调光完成后，用胶固定尾纤毛细管1与玻璃封装管4，以及用胶固定尾纤毛细管3与玻璃封装管4。空间上尾纤毛细管1与透镜12分家，尾纤毛细管3与透镜31分家。简言之，利用玻璃封装管4与旋光组件2，取消了图1中玻璃管13和玻璃管33。
这样做的好处是：
1、少了外径φ1.8内径φ1.0准直器玻璃管13和准直器玻璃管33两个零件，省成本。
2、使用的尾纤毛细管1和尾纤毛细管3，不用常规外径φ1.0细的，而用便宜的外径φ1.8粗的，省成本。
二、本发明使用的隔离芯，其中的楔角晶体棱镜22、楔角晶体棱镜24以及法拉第旋光片23，截面为0.5mm×0.5mm，相比常规的0.68mm×0.68mm，本发明中的晶体体积小，省成本。
三、同时使用低成本准直器和低成本旋光隔离芯，器件综合成本下降30％。
四、本发明用φ1.8粗的尾纤毛细管1、尾纤毛细管3与玻璃封装管4直接胶封，使器件外部与内部之间，减少了常规φ1.0尾纤毛细管11与准直器玻璃管13之间、常规φ1.0尾纤毛细管32与准直器玻璃管33之间的胶层通道，提高了器件防水汽渗透性能，气密性提高。
五、本发明用φ1.8粗的尾纤毛细管1、尾纤毛细管3与玻璃封装管4直接胶封，减少了图1中玻璃管13以及玻璃管13与尾纤毛细管11间的胶层共两层介质，减少了玻璃管33以及玻璃管33与尾纤毛细管32间的胶层共两层介质，减少了因热膨胀系数不同、厚薄不匀带来的结构应力，使器件整体稳定性、可靠性提高。
作为可选择的替代方案，本发明在使用0.5×0.5mm截面的小尺寸晶体后，可以将磁环制成外径1.5mm，尾纤毛细管制成外径1.5mm，外玻璃封装管制成外径2.4mm内径1.5mm，这样器件的整体外径从2.8mm下降到2.4mm，体积进一步减小。
本发明提供的光纤隔离器应用于通讯波长的准直光光斑直径小于0.3mm。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种光纤隔离器，其特征在于，包括玻璃封装管、第一尾纤毛细管、第二尾纤毛细管、第一透镜、第二透镜、旋光组件；
所述旋光组件、所述第一透镜和所述第二透镜均安装在所述玻璃封装管内，所述旋光组件包括晶体旋光芯和磁环，所述晶体旋光芯安装在所述磁环内部，所述第一透镜伸入所述磁环的第一开口端并用胶固定，所述第二透镜伸入所述磁环的第二开口端并用胶固定；
所述第一尾纤毛细管伸入所述玻璃封装管的第一开口端，并用环氧树脂胶将所述第一尾纤毛细管的外壁固定于所述玻璃封装管的第一开口端内壁，所述第二尾纤毛细管伸入所述玻璃封装管的第二开口端，并用环氧树脂胶将所述第二尾纤毛细管的外壁固定于所述玻璃封装管的第二开口端内壁。
2.根据权利要求1所述的一种光纤隔离器，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜均为包括平面端和球面端的透镜，所述第一透镜的球面端伸入所述磁环的第一开口端，所述第二透镜的球面端伸入所述磁环的第二开口端。
3.根据权利要求1所述的一种光纤隔离器，其特征在于，所述晶体旋光芯由法拉第旋光片、第一晶体棱镜和第二晶体棱镜组成，所述第一晶体棱镜和所述第二晶体棱镜分别位于所述法拉第旋光片的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种光纤隔离器，其特征在于，所述第一晶体棱镜、所述第二晶体棱镜和所述法拉第旋光片之间的通光面是无胶的。
5.根据权利要求3所述的一种光纤隔离器，其特征在于，所述第一晶体棱镜、所述第二晶体棱镜和所述法拉第旋光片之间的通光面是用胶胶合的。
6.根据权利要求3所述的一种光纤隔离器，其特征在于，所述第一晶体棱镜、所述第二晶体棱镜和所述法拉第旋光片之间的通光面尺寸为0.5mm×0.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种光纤隔离器，其特征在于，所述第一尾纤毛细管和所述第二尾纤毛细管的外径是1.8mm。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种光纤隔离器，其特征在于，所述光纤隔离器应用于通讯波长的准直光光斑直径小于0.3mm。
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