CN208224533U - 一种带反向隔离功能的光纤耦合器 - Google Patents

一种带反向隔离功能的光纤耦合器 Download PDF

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    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
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Abstract

本实用新型属于光纤通信技术领域，公开了一种带反向隔离功能的光纤耦合器，包括输入端光纤、输入端耦合器结构、双芯毛细管、透镜、正向隔离器芯件、双芯准直器、输出端光纤；双芯毛细管设置在输入端耦合器结构的内部，双芯毛细管的第一端面紧固在输入端耦合器结构的第一端面上，输入端耦合器结构具有光纤融锥区，光纤融锥区和双芯毛细管均位于保护管内；输入端光纤穿过保护管的通孔，并与双芯毛细管连接；从双芯毛细管的第一端面出射的两束光束经过透镜后形成两束准直光束；两束准直光束通过正向隔离器芯件后入射至双芯准直器，并经由输出端光纤输出。本实用新型解决了现有技术中实现反向隔离功能的光纤耦合器的体积较大、中段光纤易纤断的问题。

Description

一种带反向隔离功能的光纤耦合器
技术领域
本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种带反向隔离功能的光纤耦合器。
背景技术
以现有的光纤耦合器技术，如果要实现反向隔离功能，需要在光纤耦合器钢管外的光纤上重新加装准直透镜和隔离芯件。例如准直透镜的长度为3mm，隔离器芯件的长度为4mm，若采用上述结构，光学器件的整体长度会增加7mm，而对于对体积较敏感的微小光学器件而言，上述结构无法满足小体积的需求，此外，还存在中段光纤易纤断的问题。
实用新型内容
本申请实施例通过提供一种带反向隔离功能的光纤耦合器，解决了现有技术中实现反向隔离功能的光纤耦合器的体积较大、中段光纤易纤断的问题。
本申请实施例提供一种带反向隔离功能的光纤耦合器，包括：输入端光纤、输入端耦合器结构、双芯毛细管、透镜、正向隔离器芯件、双芯准直器、输出端光纤；
所述双芯毛细管设置在所述输入端耦合器结构的内部，所述双芯毛细管的第一端面紧固在所述输入端耦合器结构的第一端面上，所述输入端耦合器结构具有光纤融锥区，所述光纤融锥区和所述双芯毛细管均位于保护管内；所述输入端光纤穿过所述保护管的通孔，并与所述双芯毛细管连接；从所述双芯毛细管的所述第一端面出射的两束光束经过所述透镜后形成两束准直光束；两束准直光束通过所述正向隔离器芯件后入射至所述双芯准直器，并经由所述输出端光纤输出。
优选的，所述透镜为C透镜，所述双芯毛细管的所述第一端面与所述C透镜的后焦点重合。
优选的，所述双芯毛细管的第一端面与所述C透镜的间距为0.1～0.2mm。
优选的，所述双芯毛细管的长度为5mm。
优选的，所述输入端光纤和所述输出端光纤均为单模光纤。
优选的，所述正向隔离器芯件包括沿正向光入射光轴上依次设置的第一楔型双折射晶体、法拉第旋光器、第二楔型双折射晶体。
优选的，所述法拉第旋光器的旋光角度为45°。
优选的，所述双芯毛细管的锥孔与所述保护管的通孔同轴布置，所述双芯毛细管的外径不大于所述保护管的通孔的直径。
优选的，所述双芯毛细管为石英材料或玻璃材料制成。
优选的，所述保护管为石英管或玻璃管。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本申请实施例中，将双芯毛细管设置在输入端耦合器结构的内部，双芯毛细管的第一端面紧固在输入端耦合器结构的第一端面上，输入端耦合器结构具有光纤融锥区，光纤融锥区和双芯毛细管均位于保护管内；即本申请将双芯毛细管制作到输入端耦合器结构的V槽内，能够有效减少光学器件的整体长度，实现光学器件的小型化。此外，通过输入端耦合器结构和双芯毛细管构成无光纤输出的耦合器，从而避免出现中段光纤出现线断的情况，能够大大提高光纤耦合器的可靠性以及稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种带反向隔离功能的光纤耦合器的结构示意图；
图2为输入端耦合器结构、双芯毛细管的结构放大图；
图3为正向光传输示意图；
图4为反向光传输示意图。
其中，1-输入端光纤、2-输入端耦合器结构、3-双芯毛细管、4-透镜、5-正向隔离器芯件、6-双芯准直器、7-输出端光纤。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本实施例提供了一种带反向隔离功能的光纤耦合器，如图1、图2所示，包括：输入端光纤1、输入端耦合器结构2、双芯毛细管3、透镜4、正向隔离器芯件5、双芯准直器6、输出端光纤7。
所述双芯毛细管3设置在所述输入端耦合器结构2的内部，所述双芯毛细管3的第一端面紧固在所述输入端耦合器结构2的第一端面上，所述输入端耦合器结构2具有光纤融锥区，所述光纤融锥区和所述双芯毛细管3均位于保护管内；所述双芯毛细管3的锥孔与所述保护管的通孔同轴布置，所述双芯毛细管3的外径不大于所述保护管的通孔的直径。
所述输入端光纤1穿过所述保护管的通孔，并与所述双芯毛细管3连接；从所述双芯毛细管3的所述第一端面出射的两束光束经过所述透镜4后形成两束准直光束；两束准直光束通过所述正向隔离器芯件5后入射至所述双芯准直器6，并经由所述输出端光纤7输出。
其中，所述正向隔离器芯件5包括沿正向光入射光轴上依次设置的第一楔型双折射晶体、法拉第旋光器、第二楔型双折射晶体，所述法拉第旋光器的旋光角度为45°。
具体的，正向光传输如图3所示，所述透镜4出射的两束正向准直光束进入所述正向隔离器芯件5中的第一楔型双折射晶体P1后被分为o光和e光，其偏振方向相互垂直，传播方向呈一夹角，当它们经过45°法拉第旋转器时，出射的o光和e光的偏振面各自顺时针方向旋转45°。由于所述正向隔离器芯件5中第二个楔型双折射晶体P2的光轴相对于第一个楔型双折射晶体P1的光轴正好呈45°夹角，所以o光和e光被第二个楔型双折射晶体P2折射到一起，合成两束间距很小的平行光束，并耦合到所述双芯准直器6的光纤纤芯中。
反向光传输如图4所示，当光束通过所述双芯准直器6进行反向传输时，首先经过所述正向隔离器芯件5的第二个楔型双折射晶体P2，分为偏振面与第一个楔型双折射晶体P1晶轴成45°角的o光和e光，由于这两束线偏振光经过45°法拉第旋转器时，振动面的旋转方向由磁感应强度B确定，而不受光线传播方向的影响，所以振动面仍顺时针方向旋转45°,相对于第一个楔型双折射晶体P1的光轴共转过了90°,出射的两束线偏振光被第一个楔型双折射晶体P1进一步分开一个较大的角度，不能耦合进所述双芯毛细管3，从而达到反向隔离的目的。
所述透镜为可以为C透镜、G透镜等，由于G透镜的长度更长，因此优选的情况下所述透镜4为C透镜，所述双芯毛细管3的第一端面与所述C透镜的后焦点重合。所述双芯毛细管3的长度为5mm。所述双芯毛细管3的第一端面与所述C透镜的间距为0.1～0.2mm。
其中，所述输入端光纤1和所述输出端光纤7均为单模光纤。所述双芯毛细管3为石英材料或玻璃材料制成，所述保护管为石英管或玻璃管。
本实用新型实施例提供的一种带反向隔离功能的光纤耦合器至少包括如下技术效果：
在本申请实施例中，将双芯毛细管设置在输入端耦合器结构的内部，双芯毛细管的第一端面紧固在输入端耦合器结构的第一端面上，输入端耦合器结构具有光纤融锥区，光纤融锥区和双芯毛细管均位于保护管内；即本申请将双芯毛细管制作到输入端耦合器结构的V槽内，能够有效减少光学器件的整体长度，实现光学器件的小型化。此外，通过输入端耦合器结构和双芯毛细管构成无光纤输出的耦合器，从而避免出现中段光纤出现线断的情况，能够大大提高光纤耦合器的可靠性以及稳定性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，包括：输入端光纤、输入端耦合器结构、双芯毛细管、透镜、正向隔离器芯件、双芯准直器、输出端光纤；
所述双芯毛细管设置在所述输入端耦合器结构的内部，所述双芯毛细管的第一端面紧固在所述输入端耦合器结构的第一端面上，所述输入端耦合器结构具有光纤融锥区，所述光纤融锥区和所述双芯毛细管均位于保护管内；所述输入端光纤穿过所述保护管的通孔，并与所述双芯毛细管连接；从所述双芯毛细管的所述第一端面出射的两束光束经过所述透镜后形成两束准直光束；两束准直光束通过所述正向隔离器芯件后入射至所述双芯准直器，并经由所述输出端光纤输出。
2.根据权利要求1所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述透镜为C透镜，所述双芯毛细管的所述第一端面与所述C透镜的后焦点重合。
3.根据权利要求2所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述双芯毛细管的第一端面与所述C透镜的间距为0.1～0.2mm。
4.根据权利要求1所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述双芯毛细管的长度为5mm。
5.根据权利要求1所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述输入端光纤和所述输出端光纤均为单模光纤。
6.根据权利要求1所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述正向隔离器芯件包括沿正向光入射光轴上依次设置的第一楔型双折射晶体、法拉第旋光器、第二楔型双折射晶体。
7.根据权利要求6所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述法拉第旋光器的旋光角度为45°。
8.根据权利要求1所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述双芯毛细管的锥孔与所述保护管的通孔同轴布置，所述双芯毛细管的外径不大于所述保护管的通孔的直径。
9.根据权利要求1所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述双芯毛细管为石英材料或玻璃材料制成。
10.根据权利要求1所述的带反向隔离功能的光纤耦合器，其特征在于，所述保护管为石英管或玻璃管。
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