CN213715502U - 一种多功能集成光学器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光学器件领域，并具体公开了一种多功能集成光学器件。包括依次布置的第一双光纤、第一双光纤头、第一透镜、隔离器芯、第二透镜、第二双光纤，所述第一双光纤包括信号输入光纤和分光端光纤，第一透镜用于将所述信号输入光纤传播过来的信号光进行分光为指定部分的大分光经信号光和小分光比信号光，并将指定部分的大分光比信号光透射输出，经过所述隔离器芯后进入所述第二透镜，同时将小分光比信号光反射至所述分光端光纤；所述第二透镜与所述第一透镜耦合，所述第二双光纤包括公共端输出光纤和泵浦光输入光纤。本实用新型多功能集成光纤耦合器，光隔离器及波分复用器的功能于一体,节省了空间，模块尺寸小，可以实现模块化的热插拔快速上线。
Description
技术领域
本实用新型属于光学器件领域，更具体地，涉及一种多功能集成光学器件。
背景技术
现阶段光通讯行业对光学器件的尺寸要求越来越小,本实用新型涉及一种光学器件,尤其涉及一种高性能集成小型化光学器件。
随着5G时代的到来，光纤通信行业得到了爆发式增长，大量通迅设备系统的使用，对光纤传输速率及容量提出了更高要求，需要用到大量的光纤放大器，如掺饵光纤放大器(EDFA)，它使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能，EDFA需要使用光纤耦合器,隔离器和波分复用器等器件，目前的做法都是采用独立功能的器件级连构成,如果能够使独立的功能器件集成为一个器件并同时实现小型化势必使EDFA尺寸进一步缩小，也是目前急需解决的难题。
基于上述问题，本领域亟待提出一种集成光学器件，该光学器件可集成光纤耦合器、光隔离器及波分复用器等多种功能于一体，已解决现有技术中EDFA尺寸难以缩小、光纤耦合器、光隔离和波分复用器功能难以同时实现的问题。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种多功能集成光学器件，其中结合光纤耦合器、光隔离器的特征及波分复用器的特点，相应设计了多功能集成光学器件，并对其关键组件如第一双光纤、第一双光纤头、第一透镜、隔离器芯、第二透镜以及第二双光纤的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可集成光纤耦合器、光隔离器的特征及波分复用器的功能于一体,即二个器件的功能集成到一个器件,且器件外径可缩小至2.3mm以下，进一步节省了空间，从而减小模块尺寸，可以实现模块化的热插拔快速上线。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种多功能集成光学器件，包括依次布置的第一双光纤、第一双光纤头、第一透镜、隔离器芯、第二透镜、第二双光纤，其中，
所述第一双光纤包括信号输入光纤，所述第一双光纤头设于所述信号输入光纤的端部；
所述第一透镜用于将所述信号输入光纤传播过来的信号光进行分光为指定部分的大分光比信号光，并将指定部分的大分光比信号光透射输出，经过所述隔离器芯后进入所述第二透镜；
所述第二透镜与所述第一透镜耦合，用于将经所述第一透镜和第二透镜处理后的大分光比信号光输入所述第二双光纤；
所述第二双光纤包括公共端输出光纤和泵浦光输入光纤，所述泵浦光输入光纤用于输入泵浦光，泵浦光在经过所述第二透镜反射后，与透射的大分光比信号光一并输入所述公共端输出光纤输出，所述隔离器芯对泵浦光和大分光比信号光的回光进行隔离。
作为进一步优选的，所述第一双光纤还包括分光端光纤，所述第一透镜还用于将所述输入光纤传播过来的信号光分为指定部分的小分光比信号光，同时将指定部分的小分光比信号光反射至所述分光端光纤。
作为进一步优选的，还包第一小玻璃管、第二小玻璃管和外大玻璃管，其中，所述第一小玻璃管套设于所述第一双光纤头和第一透镜的径向外周，所述第二小玻璃管套设于所述第二透镜以及第二双光纤的径向外周，所述外大玻璃管套设于所述第一小玻璃管和第二小玻璃管的径向外周。
作为进一步优选的，所述外大玻璃管靠近所述第一双光纤头一端的轴向端面位于所述第一小玻璃管的两个轴向端面之间，所述外大玻璃管靠近所述第二双光纤一端的轴向端面位于所述第二小玻璃管的两个轴向端面之间。
作为进一步优选的，所述第一小玻璃管远离所述第二小玻璃管的一端设有封装胶，所述第二小玻璃管远离所述第一小玻璃管的一端设有封装胶。
作为进一步优选的，所述公共端输出光纤和泵浦光输入光纤的端部设有第二双光纤头。
作为进一步优选的，所述隔离器芯沿所述第一透镜与第二透镜连线的方向通光，沿所述第二透镜与第一透镜连线的方向隔离光。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本实用新型集成了光纤耦合器、光隔离器的特征及波分复用器的功能于一体,即三个器件的功能集成到一个器件,且器件外径可缩小至2.3mm以下，进一步节省了空间，从而减小模块尺寸，可以实现模块化的热插拔快速上线。本实用新型，通过将输入的信号光进行分光为指定部分的大分光比信号光和小分光比信号光，其中，小分光比信号光反射至所述分光端光纤，从而可通过分光端光纤输出的小分光比信号光来监控光信号光的稳定性。
2.本实用新型集成了光纤耦合器、光隔离器的特征及波分复用器的三种功能，当单光纤头信号输入光纤的信号端输入信号光，通过第一透镜将输入的信号光进行分光为指定部分的大分光比信号光和小分光比信号光，其中，小分光比信号光反射至所述分光端光纤，大分光比信号光透射经过隔离器芯，与第二透镜耦合，第二双光纤头的公共端输出光纤输出大分光比信号光，同时第二双光纤头的泵浦光输入光纤输入泵浦光，第二透镜反射入第二双光纤头公共端输出光纤输出泵浦光，公共端输出光纤全部输出大分光信号和泵浦光，回光反射就会被隔离器芯隔离，不会对信号光有干扰，同时通过对分光端光纤输出的小分光比信号光来监控本光学器件信号光输出的稳定性。
3.本实用新在玻璃管两端进行封装，第一双光纤和第二双光纤头尾部需要用软胶进行固定保护光纤，器件密封，使用寿命长，不易损伤。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例涉及的一种多功能集成光学器件的结构示意图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：101-第一双光纤，102-第二双光纤，103-外大玻璃管，104-第一透镜，105-第二透镜，106-隔离器芯，107-第一双光纤头，108-第二双光纤头，109-第一小玻璃管，110-第二小玻璃管。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种多功能集成光学器件，结合光纤耦合器、光隔离器的特征及波分复用器的特点，相应设计了3合1集成光学器件，并对其关键组件如第一双光纤、第一双光纤头、第一透镜、隔离器芯、第二透镜以及第二双光纤的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可集成光纤耦合器、光隔离器的特征及波分复用器的特征及波分复用器的功能于一体,即三个器件的功能集成到一个器件,且器件外径可缩小至2.3mm以下，进一步节省了空间，从而减小模块尺寸，可以实现模块化的热插拔快速上线。
具体而言，本实用新型光学器件包括依次布置的第一双光纤101、第一双光纤头107、第一透镜104、隔离器芯106、第二透镜105、第二双光纤102，其中，所述第一双光纤101包括信号输入光纤和分光端光纤，所述第一双光纤头107设于所述信号输入光纤和分光端光纤的端部；所述第一透镜104用于将所述信号输入光纤传播过来的信号光进行分光为指定部分的大分光比信号光和指定部分的小分光比信号光，并将指定部分的大分光比信号光透射输出，经过所述隔离器芯106后进入所述第二透镜105，同时将指定部分的小分光比信号光反射至所述分光端光纤。在本实用新型中，隔离器芯106可为磁光晶体部件，但是，只要能实现正向(从第一透镜104到第二双光纤102的方向)通光，反向(从第二双光纤102到第一透镜104的方向)隔离光的功能的部件均可。
所述第二透镜105与所述第一透镜104耦合，用于将经所述第一透镜104和第二透镜105处理后的大分光比信号光输入所述第二双光纤102；所述第二双光纤102包括公共端输出光纤和泵浦光输入光纤，所述泵浦光输入光纤用于输入泵浦光，泵浦光在经过所述第二透镜105反射后，与透射的大分光比信号光一并输入所述公共端输出光纤输出，所述隔离器芯106对泵浦光和大分光比信号光的回光进行隔离。
本实用新型集成了光纤耦合器、光隔离器的特征及波分复用器的三种功能，当单光纤头信号输入光纤的信号端输入信号光，通过第一透镜将输入的信号光进行分光为指定部分的大分光比信号光和小分光比信号光，其中，小分光比信号光反射至所述分光端光纤，大分光比信号光透射经过隔离器芯，与第二透镜耦合，第二双光纤头的公共端输出光纤输出大分光比信号光，同时第二双光纤头的泵浦光输入光纤输入泵浦光，第二透镜反射入第二双光纤头公共端输出光纤输出泵浦光，公共端输出光纤全部输出大分光比信号光和泵浦光，回光反射就会被隔离器芯隔离，不会对信号光有干扰，同时通过对分光端光纤输出的小分光比信号光监控本光学器件信号光输出的稳定性。
该集成光学器件还包管状结构的第一小玻璃管109、第二小玻璃管110和外大玻璃管103。其中，所述第一小玻璃管109套设于所述第一双光纤头107和第一透镜104的径向外周，所述第二小玻璃管110套设于所述第二透镜105以及第二双光纤102的径向外周，所述外大玻璃管103套设于所述第一小玻璃管109和第二小玻璃管110的径向外周。所述外大玻璃管103靠近所述第一双光纤头107一端的轴向端面位于所述第一小玻璃管109的两个轴向端面之间，所述外大玻璃管103靠近所述第二双光纤102一端的轴向端面位于所述第二小玻璃管110的两个轴向端面之间。在本实用新型中，器件外径，即外大玻璃管103的外径不大于2.3mm。
优选的，所述公共端输出光纤和泵浦光输入光纤的端部设有第二双光纤头108。
优选的，所述第一小玻璃管109远离所述第二小玻璃管110的一端设有封装胶，所述第二小玻璃管110远离所述第一小玻璃管109的一端设有封装胶。即外大玻璃管103通过与固定在第一双光纤头107的第一小玻璃管109及固定在第二双光纤头108上的第二小玻璃110进行点胶封装，且第一双光纤头107和第二双光纤头108尾部需要用软胶进行固定保护光纤。
优选的，在本实用新型中，第一双光纤101、第一透镜104、第二透镜105、第一小玻璃管109、第二小玻璃管110以及外大玻璃管103的轴向中心线共线。
实施例1
第一双光纤101任意一根光纤(定义为信号端)输入信号光，第一透镜104小分光比信号光反射入第一双光纤101另外一根光纤(定义为分光端)，第一透镜104大分光比信号光透射输出与第二透镜105耦合，第二双光纤102任意一根光纤(公共端)输出信号光，实现了耦合器的分光功能，可以根据改变第一透镜104的分光比进行定制。
实施例2
第一双光纤101信号端输入信号光，第一透镜104大分光比信号光透射输出与第二透镜105耦合，第二双光纤头108公共端输出信号光，第二双光纤头108另外一根光纤(定义为泵浦端)输入泵浦光，通过第二透镜105反射入第二双光纤头108公共端输出泵浦光，实现波分复用器的复用功能。
实施例3
第一双光纤101信号端输入信号光，第一透镜104处大分光比信号光透射输出，经过隔离器芯106与第二透镜105耦合，第二双光纤头108公共端输出信号光，反之第二双光纤头108公共端输入信号光，第一双光纤101信号端刚无光输出，实现光隔离器的正向通光反向隔离的功能。
实施例4
该实用新型集成了光纤耦合器，波分复用器和光隔离器的三种功能，当第一双光纤101信号端输入信号光，第一透镜104处小分光比信号光反射分光端面输出，第一透镜104处大分光比信号光透射，经过隔离器芯106与第二透镜105耦合，第二双光纤头108公共端输出信号光，同时第二双光纤头108泵浦端输入泵浦光，第二透镜105反射入第二双光纤头108公共端输出泵浦光，光公共端全部输出信号光和泵浦光，回光反射就会被隔离器芯106隔离，不会对信号光有干扰。
外大玻璃管103通过与固定在第一双光纤头107的第一小玻璃管109及固定在第二双光纤头108上的第二小玻璃这110进行点胶封装，且第一双光纤头107和第二双光纤头108尾部需要用软胶进行固定保护光纤。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多功能集成光学器件，其特征在于，包括依次布置的第一双光纤(101)、第一双光纤头(107)、第一透镜(104)、隔离器芯(106)、第二透镜(105)、第二双光纤(102)，其中，
所述第一双光纤(101)包括信号输入光纤，所述第一双光纤头(107)设于所述信号输入光纤的端部；
所述第一透镜(104)用于将所述信号输入光纤传播过来的信号光进行分光为指定部分的大分光比信号光，并将指定部分的大分光比信号光透射输出，经过所述隔离器芯(106)后进入所述第二透镜(105)；
所述第二透镜(105)与所述第一透镜(104)耦合，用于将经所述第一透镜(104)和第二透镜(105)处理后的大分光比信号光输入所述第二双光纤(102)；
所述第二双光纤(102)包括公共端输出光纤和泵浦光输入光纤，所述泵浦光输入光纤用于输入泵浦光，泵浦光在经过所述第二透镜(105)反射后，与透射的大分光比信号光一并输入所述公共端输出光纤输出，所述隔离器芯(106)对泵浦光和大分光比信号光的回光进行隔离。
2.根据权利要求1所述的一种多功能集成光学器件，其特征在于，所述第一双光纤(101)还包括分光端光纤，所述第一透镜(104)还用于将所述输入光纤传播过来的信号光分为指定部分的小分光比信号光，同时将指定部分的小分光比信号光反射至所述分光端光纤。
3.根据权利要求1所述的一种多功能集成光学器件，其特征在于，还包第一小玻璃管(109)、第二小玻璃管(110)和外大玻璃管(103)，其中，所述第一小玻璃管(109)套设于所述第一双光纤头(107)和第一透镜(104)的径向外周，所述第二小玻璃管(110)套设于所述第二透镜(105)以及第二双光纤(102)的径向外周，所述外大玻璃管(103)套设于所述第一小玻璃管(109)和第二小玻璃管(110)的径向外周。
4.根据权利要求3所述的一种多功能集成光学器件，其特征在于，所述外大玻璃管(103)靠近所述第一双光纤头(107)一端的轴向端面位于所述第一小玻璃管(109)的两个轴向端面之间，所述外大玻璃管(103)靠近所述第二双光纤(102)一端的轴向端面位于所述第二小玻璃管(110)的两个轴向端面之间。
5.根据权利要求3所述的一种多功能集成光学器件，其特征在于，所述第一小玻璃管(109)远离所述第二小玻璃管(110)的一端设有封装胶，所述第二小玻璃管(110)远离所述第一小玻璃管(109)的一端设有封装胶。
6.根据权利要求1所述的一种多功能集成光学器件，其特征在于，所述公共端输出光纤和泵浦光输入光纤的端部设有第二双光纤头(108)。
7.根据权利要求1所述的一种多功能集成光学器件，其特征在于，所述隔离器芯(106)沿所述第一透镜(104)与第二透镜(105)连线的方向通光，沿所述第二透镜(105)与第一透镜(104)连线的方向隔离光。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022799035.XU CN213715502U (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种多功能集成光学器件 |
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| CN202022799035.XU CN213715502U (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种多功能集成光学器件 |
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| CN202022799035.XU Active CN213715502U (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种多功能集成光学器件 |
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| CN (1) | CN213715502U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114779402A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-22 | 深圳市欧凌镭射科技有限公司 | 一种集成光学元件 |
-
2020
- 2020-11-27 CN CN202022799035.XU patent/CN213715502U/zh active Active
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| CN114779402A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-22 | 深圳市欧凌镭射科技有限公司 | 一种集成光学元件 |
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