CN2489353Y - 光隔离器 - Google Patents

Abstract

一种光隔离器包括两个相同的光纤准直装置、一个光隔离中心以及一个固持装置。该光隔离中心包括第一双折射晶体、光学非互易器件和第二双折射晶体。该固持装置大致为圆柱状,其两端分别开有一孔洞,用以收容固持光纤准直装置。另,该固持装置中间位置处开有三个开口,其形状和尺寸分别与第一双折射晶体、光学非互易器件及第二双折射晶体的形状和尺寸相当,以固定光隔离中心各组件。

Description

光隔离器

本实用新型涉及一种光隔离器，特别是一种应用于光通信系统，对正向传输光具有较低插入损耗、而对回返光起隔离作用的光隔离器，该光隔离器组装后各组件具稳定的相对定位，不易受外界影响。

光通信系统中，产生信号的半导体光源对于回返光非常敏感，回返光对光源的影响主要表现为频率漂移、幅度变化及产生噪声，而使得光源工作不稳定，进而影响整个系统的正常工作。因此，光隔离器的采用极为重要。

光隔离器是一种对正向传输光具有较低插入损耗，而对反向传输光有较大衰减的光路不可逆光学器件，因而可抑制光传输系统中反向传输光对光源的不利影响，理想的光隔离器能传输所有正向输入光同时隔离所有反向传输光。

常用的光隔离器包括第一光纤准直装置、一个光隔离中心及第二光纤准直装置。其中，第一光纤准直装置包括带有光纤的插针和自聚焦透镜，正向传输时，用以将外部光信号汇聚至光隔离中心，第二光纤准直装置与第一光纤准直装置结构相同，正向传输时可将光信号从光隔离中心汇聚至输出光纤。光隔离中心包括第一双折射晶体、一光学非互易器件(如法拉第旋转器)及第二双折射晶体，其中该光学非互易器件置于第一、第二双折射晶体之间。工作时，该第一双折射晶体将输入光分离成偏振方向互相垂直的两束光，光学非互易器件使两光束的偏振方向均旋转一特定角度θ(如45度)，第二双折射晶体与第一双折射晶体的光轴夹角亦为特定角度θ，从而使该两束光被合并，并经第二光纤准直装置汇聚至输出光纤；由于光学非互易器件的非互易性，来自输出光纤的信号无法传输至输入光纤，从而实现光隔离。为降低插入损耗、提高隔离性能，该第一、第二双折射晶体应有精确的相对定位，即两双折射晶体光轴夹角应为特定角度θ。

现有光隔离器请参阅图1，该光隔离器1包括两结构相同的准直装置11和一个光隔离中心17。其中，该准直装置11包括带有光纤12的插针13、自聚焦透镜14和套管15，该插针13和自聚焦透镜14通过套管15套装固持，且自聚焦透镜14部分突伸出套管15，该套管15进一步套设在一不锈钢外管16内。该光隔离中心17置于两准直装置11之间，包括第一双折射晶体171、第二双折射晶体173、磁环174和置于两双折射晶体171与173间的磁光晶体172。其中，第一双折射晶体171、第二双折射晶体173及磁光晶体172通过粘胶结合后套装于磁环174内，再检测其光学性能，若符合预定要求，则将磁环174套入一光纤准直装置11的自聚焦透镜14突伸出套管15的部分，并经检测校准后固定封装而成光隔离器1。然而，粘贴光隔离中心17各组件时，必须精确调节第一双折射晶体171与第二双折射晶体173的光轴夹角，使得操作较为困难，且由于现有技术一般是使用热凝固胶固定上述光学组件，在烘烤制程中温度的变化易使该光隔离中心17各组件的相对位置受到影响，以致降低其整体光学性能，且组装过程中，该光隔离中心17的磁环174在套入一光纤准直装置13的末端后通过黏胶固定，容易产生溢胶现象，而污染自聚焦透镜14和第一双折射晶体171的表面，从而造成不良品。另，组装前，该光隔离中心17必需先加以清洗，以确保组装完成后，光隔离中心17整体光学特性仍符合预定要求，然而，现有技术中该光隔离中心17中的磁环174较长会使该光隔离中心17较难清洗，此外，较长的磁环174亦需较高的成本。

本实用新型的目的是提供一组装快捷、组装时不会产生溢胶现象、组装后各光学组件有良好相对定位的光隔离器。

本实用新型的技术特征在于：它主要包括两个相同的光纤准直装置、一个光隔离中心和一个固持装置。该光隔离中心包括第一双折射晶体、光学非互易器件和第二双折射晶体。该固持装置大致为圆柱状，其两端分别开有一孔洞，用以收容固持光纤准直装置。另，该固持装置中间位置处进一步开有三个开口，其形状和尺寸分别与第一双折射晶体、光学非互易器件及第二双折射晶体的形状和尺寸相当，该第一双折射晶体、光学非互易器件和第二双折射晶体分别安装在该三个开口内。

与现有光隔离器相比，本实用新型具如下优点：由于该光隔离中心各组件分别置于不同的开口内，组件间无须粘胶结合，使得组装快捷，组装时不会产生溢胶现象而污染光学组件，且当外界温度变化时，光隔离中心各组件的相对位置不易改变，从而提高光隔离器的整体光学性能，并且该光学非互易器件的磁环长度较短，仅稍大于或等于该法拉第旋转晶体的长度，既可降低成本又便于清洗光隔离中心各组件。另，若检测表明光隔离中心的光学性能低于预定要求，由于光隔离中心各组件间并未采用粘胶，亦可拆分且拆分后各组件表面并未污染而可重新利用。

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：

图1是现有光隔离器的剖面视图。

图2是本实用新型光隔离器的立体分解视图。

图3是本实用新型光隔离器的剖面视图。

请参考图2和图3，是本实用新型光隔离器10的立体分解视图和剖面视图。该光隔离器10主要包括两个结构相同的光纤准直装置20、光隔离中心30及一个固持装置40。其中，该光纤准直装置20大致呈圆柱状，包括带有光纤21的插针22、自聚焦透镜23和套管24，该插针22和自聚焦透镜23通过套管24固持，该套管24进一步装置在一金属外管28中。

该光隔离中心30主要包括第一双折射晶体31、第二双折射晶体32和光学非互易器件33。该第一双折射晶体31和第二双折射晶体32大致为楔形，可采用铌酸锂晶体制成，且两双折射晶体31和32的光轴夹角为一特定角度θ。该光学非互易器件33位于两双折射晶体31和32之间，其可为法拉第旋转器，它包括一磁环34和一法拉第旋转晶体36，其中，该光学非互易器件33的磁环34长度较短，仅稍大于或等于该法拉第旋转晶体36的长度。通过该光学非互易器件33可使透过其内部的光束的偏振方向非互易旋转一特定角度θ，所谓非互易，即正向传输光束与反向传输光束的偏振方向经光学非互易器件33旋转时，其旋转方向相同。

该固持装置40大致为圆柱体，可采用金属材料一体加工成型。其纵长方向两端分别开设一孔洞41，该孔洞41的直径大致等于光纤准直装置20的直径，用以收容固持该光纤准直装置20。该固持装置40上靠近其两端处，分别开设有四个焊接孔42，该焊接孔42均匀布设在该固持装置40的外表面43上，且和孔洞41贯通，用以焊接固定光纤准直装置20。该固持装置40中间位置处开有三个开45、47和49，其形状和尺寸分别与第一双折射晶体31、光学非互易器件33及第二双折射晶体32的形状和尺寸相当，以供固定光隔离中心30各组件之用。请参阅图3为使光信号顺利传输，该固持装置40上进一步开设一孔径约为400-500μm之通道44，以连通两端孔洞41和三个开口45、47和49。

组装时，将第一双折射晶体31、光学非互易器件33及第二双折射晶体32分别对应置于固持装置40的开45、47和49内，若检测表明光隔离中心30的光学性能符合预定要求，则以粘胶在固持装置40的开口处固定光隔离中心30。然后将两光纤准直装置20分别插设于固持装置40的孔洞41中，经调节校准后，在焊接孔42处焊接金属外管28，将光纤准直装置20固定在固持装置40之中，而制成光隔离器10。

Claims (11)

1.一种光隔离器，包括至少一光纤准直装置，一光隔离中心和一固持装置，其特征在于：该固持装置两端分别开有一孔洞，该两孔洞间至少开设一开口，该光隔离中心容纳固定在该开口内。

2.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于：该光纤准直装置进一步包括带有光纤的插针和自聚焦透镜。

3.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于：该光隔离中心包括第一双折射晶体、第二双折射晶体及光学非互易器件。

4.如权利要求3所述的光隔离器，其特征在于：该固持装置的开口为三个，其形状和尺寸分别与第一双折射晶体、光学非互易器件及第二双折射晶体的形状和尺寸相当。

5.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于：该固持装置采用金属材料一体加工成型。

6.如权利要求3所述的光隔离器，其特征在于：该固持装置采用金属材料一体加工成型。

7.如权利要求6所述的光隔离器，其特征在于：该光纤准直装置大致呈圆柱状，该固持装置孔洞的直径大致等于光纤准直装置的直径，光纤准直装置安装在该孔洞内。

8.如权利要求7所述的光隔离器，其特征在于：该固持装置上靠近两端处开设有多个焊接孔。

9.如权利要求4所述的光隔离器，其特征在于：该固持装置上进一步开设通道，用以连通两端孔洞及三个开口。

10.如权利要求3所述的光隔离器，其特征在于：该光学非互易器件为法拉第旋转器。

11.如权利要求10所述的光隔离器，其特征在于：该法拉第旋转器进一步包含磁环及法拉第旋转晶体，该磁环的长度略大于或等于该法拉第旋转晶体的长度。

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