CN208351164U - 一种光隔离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光通信技术领域，公开了一种光隔离器，包括双光纤准直装置、隔离器芯件、单光纤准直装置；双光纤准直装置设置于光输入端，单光纤准直装置设置于光输出端；隔离器芯件包括沿光输入端到光输出端方向依次设置的第一起偏分束器、波片、第一法拉第旋转片、分光片、第二法拉第旋转片、第二起偏分束器；波片固定于第一起偏分束器上；第一法拉第旋转片、分光片、第二法拉第旋转片设置在磁环内。本实用新型提供一种集两个隔离器功能于一体的光隔离器。

Description

一种光隔离器

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光隔离器。

背景技术

光隔离器是一种重要的光无源器件，用来消除或抑制光纤信道中的反向光。随着光纤通信技术向高速，大容量方向发展，光路中的反射问题已成为一个必须解决的主要问题，由此出现了一种只允许光线正向传输的非互异性无源器件-光隔离器。光隔离器在光通信系统中的应用非常广泛，例如，必须在激光器中加入光隔离器，因为光路中的反射光会使激光器的峰值波长发生漂移引起激光器传输功率出现较大起伏及产生相位噪声，发生光谱展宽现象，这对于长跨距高比特率的传输极为不利；在长距离光通信系统中，需要大量的中继放大器，反射光的存在，使光放大器增益发生变化和产生自激励，造成整个光纤通信系统无法正常工作。为了使放大器工作稳定，必须在放大器的两端使用隔离器来消除回返光的影响。

隔离器不断向小型化发展，受光斑的限制，晶体材料不能无限减小，晶体的通光孔径至少要大于光斑的面积，因此考虑小型化的同时，还要从阵列的维度研究隔离器的发展方向，在这种前提条件下，需要研究出新的光隔离器。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种集两个隔离器功能于一体的光隔离器。

本申请实施例提供一种光隔离器，包括：双光纤准直装置、隔离器芯件、单光纤准直装置；

所述双光纤准直装置设置于光输入端，所述单光纤准直装置设置于光输出端；所述隔离器芯件包括沿光输入端到光输出端方向依次设置的第一起偏分束器、波片、第一法拉第旋转片、分光片、第二法拉第旋转片、第二起偏分束器；所述波片固定于所述第一起偏分束器上；所述第一法拉第旋转片、所述分光片、所述第二法拉第旋转片设置在磁环内。

优选的，所述双光纤准直装置包括双芯插针、第一准直光透镜，所述双芯插针包括第一光纤、第二光纤；所述单光纤准直装置包括单芯插针、第二准直光透镜，所述单芯插针包括第三光纤。

优选的，所述波片的光轴角度为22.5度。

优选的，所述第一法拉第旋转片、所述第二法拉第旋转片的旋转角均为22.5度。

优选的，所述波片为半波片。

优选的，所述波片覆盖入射光区域，所述波片覆盖所述第一光纤的端面，远离所述第二光纤的端面。

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，双光纤准直装置、隔离器芯件、单光纤准直装置组成的光隔离器集两种隔离器的功能于一体，由第一起偏分束器、波片、磁环、第一法拉第旋转片、分光片实现第一种隔离器功能，由第一起偏分束器、波片、磁环、第一法拉第旋转片、分光片、第二法拉第旋转片、第二起偏分束器实现第二种隔离器功能，且整个光隔离器封装体积小，光隔离器由于具有公共入射端，因此在拼接的过程中只需要熔接三个焊点，相对于现有技术中两个分离的隔离器在光路拼接中熔接四个焊点而言，本实用新型可以减少一个焊点，能够有效节省生产时间，提高生产效率。

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光隔离器的结构示意图。

其中，1-双芯插针、2-第一起偏分束器、3-波片、4-第一准直光透镜、5-磁环、6-第一法拉第旋转片、7-分光片、8-第二法拉第旋转片、9-第二准直光透镜、10-第二起偏分束器、11-单芯插针。

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。

如图1所示，本实用新型提供的一种光隔离器包括双芯插针1、第一起偏分束器2、波片3、第一准直光透镜4、磁环5、第一法拉第旋转片6、分光片7、第二法拉第旋转片8、第二准直器光透镜9、第二起偏分束器10、单芯插针11。

其中，所述双芯插针1、所述第一准直光透镜4组成双光纤准直装置，所述双芯插针1包括第一光纤、第二光纤；所述第二准直器光透镜9、所述单芯插针11组成单光纤准直装置，所述单芯插针11包括第三光纤；所述第一起偏分束器2、所述波片3、所述磁环5、所述第一法拉第旋转片6、所述分光片7、所述第二法拉第旋转片8、所述第二起偏分束器10组成隔离器芯件。所述双光纤准直装置设置于光输入端，所述单光纤准直装置设置于光输出端；所述隔离器芯件内的组件沿光输入端到光输出端方向依次设置，例如可以由左到右依次设置，也可以由右向左进行排列。

本实用新型提供的光隔离器集两种隔离器的功能于一体，由所述第一起偏分束器2、所述波片3、所述磁环5、所述第一法拉第旋转片6、所述分光片7组成第一隔离器子芯件，实现第一种隔离器功能；由所述第一起偏分束器2、所述波片3、所述磁环5、所述第一法拉第旋转片6、所述分光片7、所述第二法拉第旋转片8、所述第二起偏分束器10组成第二隔离器子芯件，实现第二种隔离器功能。隔离器芯件的作用为使光信号只能正向传播而对反向传输的光信号产生很大的衰减。

所述分光片7上设置有滤光膜，滤光膜的作用是透射一定能量的光信号，反射其余能量的光信号。所述波片3的光轴角度设置22.5度，所述第一法拉第旋转片6、所述第二法拉第旋转片8的旋转角均为22.5度，所述第一法拉第旋转片6和所述法拉第旋转片8使光逆时针旋转。所述波片3为半波片，所述波片3覆盖盖入射光区域，即所述波片3覆盖所述第一光纤的端面，远离所述第二光纤的端面。所述第一起偏分束器2的厚度满足将信号光分成寻常光o光和非常光e光时，o光和e光之间距离保持两光互不干扰。

下面对本实用新型提供的光隔离器的工作过程进行具体说明：

当信号光从所述第一光纤输入，入射至所述起偏分束器2，所述起偏分束器2将信号光分成振动互相垂直的寻常光o光和非常光e光，经过所述波片3后，o光和e光的振动方向各以波片光轴对称方向旋转，经过所述第一准直光透镜4的准直作用后，进入所述第一法拉第旋转片6，在所述磁环5即外部磁场的作用下，o光和e光的振动方向继续旋转22.5度，经过所述分光片7的分光后，一部分信号光反射回所述第一法拉第旋转片6，o光和e光的振动方向继续旋转22.5度，此时寻常光o光变成非常光e光，非常光e光变成寻常光o光，进入所述第一起偏分束器2，o光和e光两种偏振光平行于入射光，耦合进入所述第二光纤输出。

当信号光反向从所述第二光纤输入，入射至所述第一起偏分束器2，所述第一起偏分束器2将信号光分成振动互相垂直的寻常光o光和非常光e光，经过所述第一准直光透镜4的准直作用后，进入所述第一法拉第旋转片6，在所述磁环5即外部磁场的作用下，o光和e光的振动方向旋转22.5度，经过所述分光片7的分光后，一部分信号光透射进入所述第二法拉第旋转片8，另一部分信号光反射回所述第一法拉第旋转片6，o光和e光的振动方向旋转22.5度，进入所述波片3后，o光和e光的振动方向各以波片光轴对称方向旋转，此时寻常光o光还是o光，非常光e光还是e光，经过所述第一起偏分束器2后，o光和e光成一定的张角出射，不能耦合进入第一光纤输出，从而达到隔离作用。

当信号光从所述第二光纤输入，并经过所述分光片7分光后，一部分信号光透射进入所述第二法拉第旋转片8，o光和e光的振动方向旋转22.5度，此时寻常光o光还是o光，非常光e光还是e光，经过所述第二准直透镜9的准直作用后，进入所述第二起偏分束器10后，o光和e光成一定的张角出射，不能耦合进入第三光纤输出，从而达到隔离作用。

从所述第一光纤输入并经过分光片7的分光后，另一部分信号光透射进入所述第二法拉第旋转片8，在所述磁环5即外部磁场的作用下，o光和e光的振动方向旋转22.5度，此时寻常光o光变成非常光e光，非常光e光变成寻常光o光，进入所述第二起偏分束器10，o光和e光两种偏振光平行于入射光，耦合进入第三光纤输出。

当信号光反向从第三光纤输入，入射到所述第二起偏分束器10，所述第二起偏分束器10将信号光分成振动互相垂直的寻常光o光和非常光e光，经过所述第二准直光透镜9的准直作用后，进入所述第二法拉第旋转片8，在外部磁场的作用下，o光和e光的振动方向旋转22.5度，经过所述分光片7的分光后，一部分信号光透射进入所述第一法拉第旋转片6，另一部分信号光反射到光路其它位置，但不能反射回所述第二法拉第旋转片8，最终此部分信号光在光路中会损失掉，透射后的o光和e光的振动方向旋转22.5度，进入所述波片3后，o光和e光的振动方向各以所述波片3光轴对称方向旋转，此时寻常光o光还是o光，非常光e光还是e光，经过所述第一起偏分束器2后，o光和e光成一定的张角出射，不能耦合进入第一光纤输出，从而达到隔离作用。

当信号光反向从第三光纤输入，并经过所述第一法拉第旋转片6，o光和e光的振动方向旋转22.5度，此时寻常光o光还是o光，非常光e光还是e光，经过所述第一起偏分束器2后，o光和e光成一定的张角出射，不能耦合进入第二光纤输出，从而达到隔离作用。

综上，本实用新型集两种隔离器功能于一体，两种光隔离器的传输方向互为反向。从第一光纤入射的光信号能从第二光纤输出；从第一光纤入射的光信号能从第三光纤输出；从第二光纤入射的光信号不能从第一光纤输出；从第二光纤入射的光信号不能从第三光纤输出；从第三光纤入射的光信号不能从第一光纤输出；从第三光纤入射的光信号不能从第二光纤输出。

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 (6)

1.一种光隔离器，其特征在于，包括：双光纤准直装置、隔离器芯件、单光纤准直装置；

所述双光纤准直装置设置于光输入端，所述单光纤准直装置设置于光输出端；所述隔离器芯件包括沿光输入端到光输出端方向依次设置的第一起偏分束器、波片、第一法拉第旋转片、分光片、第二法拉第旋转片、第二起偏分束器；所述波片固定于所述第一起偏分束器上；所述第一法拉第旋转片、所述分光片、所述第二法拉第旋转片设置在磁环内。

2.根据权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，所述双光纤准直装置包括双芯插针、第一准直光透镜，所述双芯插针包括第一光纤、第二光纤；所述单光纤准直装置包括单芯插针、第二准直光透镜，所述单芯插针包括第三光纤。

3.根据权利要求1或2所述的光隔离器，其特征在于，所述波片的光轴角度为22.5度。

4.根据权利要求1或2所述的光隔离器，其特征在于，所述第一法拉第旋转片、所述第二法拉第旋转片的旋转角均为22.5度。

5.根据权利要求1或2所述的光隔离器，其特征在于，所述波片为半波片。

6.根据权利要求2所述的光隔离器，其特征在于，所述波片覆盖入射光区域，所述波片覆盖所述第一光纤的端面，远离所述第二光纤的端面。