CN201222106Y - 紧凑型封装的光隔离器 - Google Patents
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Abstract
一种光隔离器，由第一光纤准直器、第二光纤准直器和隔离器芯构成，隔离器芯由第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、法拉第旋光片和磁环构成，第一光纤准直器由第一套管、第一光纤头和第一梯度折射透镜构成，第二光纤准直器由第二套管、第二光纤头和第二梯度折射率透镜构成，磁环一端与第一套管另一端连接，第一梯度折射率透镜一端伸出第一套管的另一端并插入磁环一端内。本实用新型在光隔离器上设置两层套管，内层套管组件的输入光纤准直器、隔离器芯与输出光纤准直器可以分别预调，在外层管体内焊接内层管体时调节插损，可以保证光隔离器的插损最小而隔离度大，结构紧凑，稳定性好，组装操作方便。
Description
技术领域：
本实用新型涉及物理领域，尤其涉及光纤通信技术，特别涉及光隔离器，具体的是一种紧凑型封装的紧凑型封装的光隔离器。
背景技术：
现有技术中的光隔离器，由输入光纤准直器、输出光纤准直器和设置在输入光纤准直器和输出光纤准直器之间的隔离器芯构成。光隔离器的性能主要由插损和隔离度来衡量，插损是指正向光通过隔离器所损耗的光能量，隔离度是指反向光通过隔离器所损耗的光能量。现有光隔离器，由于输入光纤准直器、隔离器芯输出光纤准直器分别位于一个套管中，使得光隔离器的封装尺寸较大，而且多个部分不容易对准，插损较大且隔离度不大，同时受温度、湿度和振动等环境变化的影响而导致稳定性不高。
发明内容：
本实用新型的目的在于提供一种紧凑型封装的光隔离器，所述的这种紧凑型封装的光隔离器要解决现有技术中光隔离器封装尺寸大、稳定性不高的技术问题。
本实用新型的这种紧凑型封装的光隔离器由第一光纤准直器、第二光纤准直器和设置在所述的第一光纤准直器和第二光纤准直器之间的隔离器芯构成，所述的隔离器芯由第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、法拉第旋光片和磁环构成，其中，所述的第一光纤准直器、隔离器芯和第二光纤准直器设置在一个管体中，第一光纤准直器位于管体的一端内，第二光纤准直器位于管体的另一端内，第一光纤准直器由第一套管、第一光纤头和第一梯度折射透镜构成，第一光纤头和第一梯度折射率透镜设置在所述的第一套管内，所述的第一光纤头设置在所述的第一套管的一端，所述的磁环一端与第一套管的另一端连接，第一梯度折射率透镜的一端伸出第一套管的另一端并插入磁环的一端内，第一双折射晶体楔角片和第二双折射晶体楔角片设置在所述的法拉第旋光片的两侧面，第一双折射晶体楔角片、法拉第旋光片和第二双折射晶体楔角片设置在磁环内，第一套管的外壁与管体一端的内壁固定连接，第二光纤准直器由第二套管、第二光纤头和第二梯度折射率透镜构成，第二光纤头和第二梯度折射率透镜设置在第二套管中，第二梯度折射率透镜一端伸出第二套管并与磁环的另一端之间设置有间隙，第二套管的外壁与管体另一端的内壁固定相连。
进一步的，所述的管体、第一套管和第二套管为金属管。
进一步的，所述的管体、第一套管和第二套管为金属管，金属管外壁设置有镀金层。
进一步的，所述的管体为阶梯形管，其中间一段的外径比两端的外径大，两端外径相等。
进一步的，所述的第一套管和第二套管通过焊接结构与所述的管体连接。
进一步的，所述的第一套管和第二套管中部外侧壁通过复数个焊点与所述的管体连接。
进一步的，所述的焊点数量为4个。
进一步的，至少一个所述的焊点为低温焊点。
进一步的，所述的管体一端面通过焊接与所述的第一套管密封相连，所述的管体另一端面通过焊接与所述的第二套管密封相连。
进一步的，所述的法拉第旋光片为45度法拉第旋光片。
进一步的，所述的管体长度为18-19mm，内径为3.0-3.2mm，外径为4.3-4.4mm.
进一步的，所述的第一套管长度为8mm，外径为3mm，内径为1.8mm.
进一步的，所述的第二套管长度为8mm，外径为2.5mm，内径为1.8mm.
进一步的，所述的第一梯度折射度透镜伸出所述的第一套管另一端的长度为0.5-1.0mm。
进一步的，所述的第一光纤头和第一梯度折射率透镜通过胶层设置在所述的第一套管内。
进一步的，所述的第二光纤头和第二梯度折射率透镜通过胶层设置在所述的第二套管内。
进一步的，所述的第一梯度折射率透镜、法拉第旋转光片和第二梯度折射率透镜通过胶层设置在所述的磁环内。
本实用新型的工作原理是：隔离器芯先固定在输入光纤准直器上，之后输入光纤准直器通过焊锡层固定在管体内，再与输出光纤准直器对调至最小插损，输出光纤准直器再通过焊锡层固定在管体内，由于在焊接之前每个单独组分的插损调整到最小，而且焊接之前的预调顺序是光准直器二直接与光纤准直器一加隔离器芯的组合体预调，使得整个器件的插损可调到最小值。由于在焊接之前，只需要调整输出光纤准直器的位置，这样潜在的变化元素也只有输出光纤准直器，所以器件的稳定性会更好。因为在焊接之前只有输出光纤准直器需要预调，而不是预调每个部分，所以更容易操作。
本实用新型和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本实用新型在紧凑型封装的光隔离器上设置两层套管，内层套管组件的输入光纤准直器、隔离器芯与输出光纤准直器可以分别预调，在外层管体内焊接内层管体时调节插损，可以保证紧凑型封装的光隔离器的插损最小而隔离度大，结构紧凑，稳定性好，组装操作方便。
附图说明：
图1是本实用新型的紧凑型封装的光隔离器的结构示意图。
图2是本实用新型的紧凑型封装的光隔离器中的输入光纤准直器结构示意图。
图3是本实用新型的紧凑型封装的光隔离器中的隔离器芯结构示意图。
图4是本实用新型的紧凑型封装的光隔离器中的光纤准直器的组装夹具结构示意图。
图5本实用新型的紧凑型封装的光隔离器中的光纤准直器的组装示意图。
具体实施方式：
实施例1：
如图1、图2、和图3所示，本实用新型提供了一种紧凑型封装的光隔离器110，由第一光纤准直器120、第二光纤准直器140和设置在所述的第一光纤准直器120和第二光纤准直器140之间的隔离器芯130构成，所述的隔离器芯130由第一双折射晶体楔角片131、第二双折射晶体楔角片132、法拉第旋光片133和磁环134构成，其中，所述的第一光纤准直器120、隔离器芯130和第二光纤准直器140依次设置在一个管体181中，所述的第一光纤准直器120设置在所述的管体181一端内，所述的第二光纤准直器140设置在所述的管体181另一端内，所述的第一光纤准直器120由第一套管123、第一光纤头和第一梯度折射率透镜124构成，所述的第一光纤头和所述的第一梯度折射率透镜124设置在所述的第一套管123内，所述的第一光纤头设置在所述的第一套管123一端，第一光纤头由第一光纤121和固定光纤121的毛细管122构成，所述的磁环134一端与所述的第一套管123另一端连接，所述的第一梯度折射率透镜124一端伸出所述的第一套管123的另一端并插入所述的磁环134一端内，所述的第一双折射晶体楔角片131和所述的第二双折射晶体楔角片132设置在所述的法拉第旋光片133两侧面，所述的第一双折射晶体楔角片131、法拉第旋光片133和第二双折射晶体楔角片132设置在所述的磁环134内，所述的第一套管123外壁与所述的管体181一端内壁固定连接，所述的第二光纤准直器140由第二套管143、第二光纤头和第二梯度折射率透镜144构成，第二光纤头由第二光纤141和固定光纤141的毛细管142构成，所述的第二光纤头和第二梯度折射率透镜144设置在所述的第二套管143中，所述的第二梯度折射率透镜144一端伸出所述的第二套管143，并且于所述的磁环134另一端有一定距离，所述的第二套管外壁与所述的管体另一端内壁固定相连。
进一步的，所述的管体181、第一套管123和第二套管143为金属管。
进一步的，所述的管体181、第一套管123和第二套管143外层设置有镀金层。
进一步的，所述的管体181为阶梯形管，其中间一段的外径比两端大，两端外径相等。
进一步的，所述的第一套管123和第二套管143通过焊接方式与所述的管体连接。
进一步的，所述的第一套管123和第二套管143中部外侧壁通过复数个焊点161、162与所述的管体181连接。
进一步的，所述的焊点161和162数量为4个。
进一步的，至少一个所述的焊点161和162为低温焊点。
进一步的，所述的管体181一端面通过焊接与所述的第一套管123密封相连，其焊点为171，所述的管体181另一端面通过焊接与所述的第二套管143密封相连其焊点为172。
进一步的，所述的法拉第旋光片133为45度法拉第旋光片。
进一步的，所述的管体181长度为18-19mm，内径为3.0-3.2mm，外径为4.3-4.4mm.
进一步的，所述的第一套管123长度为8mm，外径为3mm，内径为1.8mm.
进一步的，所述的第二套管143长度为8mm，外径为2.5mm，内径为1.8mm.
进一步的，所述的第一梯度折射度透镜124伸出所述的第一套管123另一端的长度为0.5-1.0mm。
率透镜124外周设置有一圈胶层125于所述的第一套管123内。同样的，所述的第二光纤头和第二梯度折射率透镜144通过胶层设置在所述的第二套管143内。在粘结之前，将第一光纤头和第一梯度折射率透镜124的插损调到最小，第二光纤头和第二梯度折射率透镜144的插损也调到最小。
进一步的，所述的第一双折射晶体楔角片131、法拉第旋转光133片和第二双折射晶体楔角片132通过胶层设置在所述的磁环134内。在预先对调好的一对光纤准直器120、140光路上测试隔离器芯130的插损和隔离度等光学性能，在确认性能完全好之后再通过环氧胶将三个晶体131、132、133的组合体固定在磁环134上。这样的过程可以得到光学性质好，且性能稳定产品。
如图4和图5所示，一种用于组装所述的光隔离的夹具210，其中，所述的夹具210由两层板体211、212构成，第一层板体211的厚度小于第二板体212的厚度，所述的第一层板体211和第二板体212的厚度之和小于所述的第一梯度折射率透镜124和第二梯度折射率透镜144的长度，在所述的第一板体211和第二板体212对应位置上设置复数个圆孔213，所述的圆孔213与所述的第一梯度折射率透镜124和第二梯度折射率透镜144相配合，刚好能插进124和144。组装本实用新型的光纤准直器时在夹具210位置A和位置B之间沿着124的长度方向均匀地涂上一圈胶125，124突出夹具210用于附着隔离器芯130。将金属套管123旋转套进124上，确保胶125充分的填充在金属套管123与124之间。通过烤箱烘烤对胶125进行固化，将光纤头插入金属套管123、124内。调整光纤头和梯度折射率透镜124的光路使得插损最小，用胶固定光纤头的位置。第二光纤准直器140的组装也如此。因此，与之前常规光准直器相比，本实用新型所述的光纤准直器120、140是通过预调梯度折射率透镜124、144和毛细管122、142的位置来得到最小插损的。
组装紧凑型封装的光隔离器时，预调第一光纤准直器120一和第二光的位置来得到最小插损的。
组装紧凑型封装的光隔离器时，预调第一光纤准直器120一和第二光纤准直器140光路。预调组装紧凑型封装的光隔离器芯130。将隔离器芯130放在第一光纤准直器120突出的梯度折射率透镜124上。调整第一光纤准直器120和隔离器芯130的光路到最小插损，之后通过胶互相固定位置。固定第一光纤准直器120和隔离器芯130，然后将其组合通过焊锡固定在镀金管体181内。将第二光纤准直器140放在管体181内与隔离器芯130调光。最后通过焊锡将调整好光路的第二光纤准直器140固定在镀金管体181内。
Claims (17)
1.一种紧凑型封装的光隔离器，由第一光纤准直器、第二光纤准直器和设置在所述的第一光纤准直器和第二光纤准直器之间的隔离器芯构成，所述的隔离器芯由第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、法拉第旋光片和磁环构成，其特征在于：所述的第一光纤准直器、隔离器芯和第二光纤准直器设置在一个管体中，第一光纤准直器位于管体的一端内，第二光纤准直器位于管体的另一端内，第一光纤准直器由第一套管、第一光纤头和第一梯度折射透镜构成，第一光纤头和第一梯度折射率透镜设置在所述的第一套管内，所述的第一光纤头设置在所述的第一套管的一端，所述的磁环一端与第一套管的另一端连接，第一梯度折射率透镜的一端伸出第一套管的另一端并插入磁环的一端内，第一双折射晶体楔角片和第二双折射晶体楔角片设置在所述的法拉第旋光片的两侧面，第一双折射晶体楔角片、法拉第旋光片和第二双折射晶体楔角片设置在磁环内，第一套管的外壁与管体一端的内壁固定连接，第二光纤准直器由第二套管、第二光纤头和第二梯度折射率透镜构成，第二光纤头和第二梯度折射率透镜设置在第二套管中，第二梯度折射率透镜一端伸出第二套管并与磁环的另一端之间设置有间隙，第二套管的外壁与管体另一端的内壁固定相连。
2.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的管体、第一套管和第二套管为金属管。
3.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的管体、第一套管和第二套管为金属管，金属管外壁设置有镀金层。
4.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的管体为阶梯形管，其中间一段的外径比两端的外径大，两端外径相等。
5.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第一套管和第二套管通过焊接结构与所述的管体连接。
6.如权利要求5所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第一套管和第二套管中部外侧壁通过复数个焊点与所述的管体连接。
7.如权利要求6所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的焊点数量为4个。
8.如权利要求6所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：至少一个所述的焊点为低温焊点。
9.如权利要求5所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的管体一端面通过焊接与所述的第一套管密封相连，所述的管体另一端面通过焊接与所述的第二套管密封相连。
10.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的法拉第旋光片为45度法拉第旋光片。
11.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的管体长度为18-19mm，内径为3.0-3.2mm，外径为4.3-4.4mm.
12.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第一套管长度为8mm，外径为3mm，内径为1.8mm.
13.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第二套管长度为8mm，外径为2.5mm，内径为1.8mm.
14.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第一梯度折射度透镜伸出所述的第一套管另一端的长度为0.5-1.0mm。
15.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第一光纤头和第一梯度折射率透镜通过胶层设置在所述的第一套管内。
16.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第二光纤头和第二梯度折射率透镜通过胶层设置在所述的第二套管内。
17.如权利要求1所述的紧凑型封装的光隔离器，其特征在于：所述的第一梯度折射率透镜、法拉第旋转光片和第二梯度折射率透镜通过胶层设置在所述的磁环内。
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