CN2522899Y - 光隔离器 - Google Patents

Abstract

一种光隔离器，主要包括两光纤准直装置、一套筒、一隔离中心与一金属外管。该套筒套接于其中之一光纤准直装置端部；隔离中心包括第一偏振器、偏振旋转晶体、第二偏振器与磁环，该磁环总长度略小于或等于两偏振器与偏振旋转晶体长度总和，以缩短磁环的长度。组装时，该磁环粘贴于套筒的端面或置于套筒中，将该结合体与另一光纤准直装置置于金属外管中，调整两者相对位置，当插入损耗与隔离度同时最佳时固定。

Description

光隔离器

本实用新型是关于一种光隔离器，尤其是一种磁环长度较短，制造成本低且在组装过程中可预先清洁隔离中心晶体表面的光隔离器。

在光通信系统中，信号光在传输过程中会经过许多不同光学界面，其经过每一光学界面均会出现不同程度的反射，而反射所产生的回程光可能会沿原光路返回光源，进而造成光源工作不稳定，产生频率漂移、信号衰减变化等问题，从而影响整个光通信系统正常工作。为了避免回程光对光源等器件产生影响，必须以光隔离器抑制回程光，以确保光通信系统的工作质量。光隔离器是一种对正向传输光具有较低插入损耗，而对反向传输光有很大衰减的非互易性光无源器件，用以抑制光通信系统中回程光对光源所造成的不利影响。

如图1所示，现有光隔离器1包括第一、第二光纤准直装置10、一隔离中心30及金属外管40，该光纤准直装置10是由0.25节距自聚焦透镜13(实际中多采用0.23节距)与固定光纤15的插针14组成，光纤准直装置10将光纤中传输的光束转换为平行光，以提高光器件间的耦合效率。该隔离中心30是置于第一、第二光纤准直装置10之间，包括第一偏振器33、偏振旋转晶体32、第二偏振器31及磁环34，其中偏振器31、33可将通过其的光束分成偏振方向互相垂直的o光与e光，该偏振旋转晶体32是利用磁光晶体的法拉第效应，即由磁光晶体制成的偏振旋转晶体于磁场作用下，可使通过该偏振旋转晶体32的偏振光的振动面发生旋转，现有光隔离器偏振旋转晶体的旋光角度为45度，而该第二偏振器31的光轴与第一偏振器33的光轴相互交错成45度角。当光信号正向传输时，光信号经第一光纤准直装置10准直，进入第一偏振器33后，光束被分为o光及e光，其偏振方向互相垂直，当它们经过45度的偏振旋转晶体32时，出射o光及e光的振动面各自向同一个方向旋转45度，由于第二偏振器31的晶轴相对于第一偏振器33正好呈45度，故o光及e光被第二偏振器31折射汇聚到一起，并经第二光纤准直装置10的自聚焦透镜13耦合至输出光纤15中，因而正向光以极小的损耗通过光隔离器1。由于法拉第效应的非互易性，当光束反向传输时，首先经过第二偏振器31，分为偏振面与第一偏振器晶轴成45度的o光及e光，当该两偏振光经45度的偏振旋转晶体32时，其振动面仍朝与正向光旋转方向一致的方向旋转45度，由此回射的两分离光束o光及e光相对于第一偏振器33其性质彼此进行了相互转换，即自第二偏振器31出射的o光相对于第一偏振器变成为e光，而自第二偏振器31出射的e光相对于第一偏振器33变成为o光，由于o光e光振射率等性质的不同使得两分离光束不再沿原光路汇聚进入输入光纤，反而由第一偏振器33进一步分开成较大角度，而不能耦合进第一输入光纤15中，进而达到反向隔离的目的。

现有光隔离器1的隔离中心30是置于该两光纤准直装置10之间。该光纤准直装置10是标准光纤准直器，包括一带光纤15的插针14、一自聚焦透镜13、一套管12及一金属内管11，该插针14及自聚焦透镜13皆固定于该套管12中，且自聚焦透镜13的一部份凸伸出套管12，该金属内管11套装于该套管12外；该隔离中心30包括第一偏振器31、偏振旋转晶体32、第二偏振器33及磁环34，其中该第一偏振器31、偏振旋转晶体32及第二偏振器33依次置于磁环34中并固定。组装时，在一光纤准直装置10的自聚焦透镜13凸伸出套管12的部份131涂布胶水，将磁环34套住该涂胶部分，而将该光纤准直装置10与隔离中心30固连在一起，然后，将该结合体与另一光纤准直装置置于金属外管40中，调整两者的相对位置，当插入损耗及隔离度同时最佳时固定。但是，为了使该光纤准直装置10与隔离中心30固连，且各组件具有相对精确的定位，该磁环34需一较长的长度以方便套接自聚焦透镜13并增大调节自由度，如此需要较长的磁环将会提高整个光隔离器的成本，且组装时磁环34较长不易清洁以致增大光隔离器的插入损耗。同时，以上述方式使用黏胶固连会使得在套接过程中产生溢胶，污染透镜及相连偏振器的表面而影响整个隔离器的插入损耗。

本实用新型目的在于提供一种磁环长度较短，组装过程中方便再行清洁隔离中心晶体表面且制造成本低的光隔离器。

本实用新型的技术特征在于：它主要包括两光纤准直装置、一套筒、一隔离中心及一金属外管。该套筒套接于其中一光纤准直装置的端部；隔离中心包括第一偏振器、偏振旋转晶体、第二偏振器及磁环，该磁环的总长度略小于或等于两偏振器与偏振旋转晶体长度的总和，以缩短磁环的长度。组装时，该磁环粘贴于套筒的端面或置于套筒中，将该结合体与另一光纤准直装置置于金属外管中，调整两者相对关系，当插入损耗和隔离度同时最佳时固定。该光隔离器的磁环长度减小，在封装前可再行清洁隔离中心，从而可减小插入损耗，且降低整个光隔离器的制造成本，同时该设计可减少不良溢胶的产生。

与已有的光学组合相比较，本实用新型具有以下显著优点：因磁环长度减小，封装前可再次清洁隔离中心，从而可减小插入损耗，且将降低整个光隔离器的制造成本，同时该设计可减少不良溢胶产生。

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：

图1是现有光隔离器之剖面视图。

图2是本实用新型第一实施例光隔离器之剖面视图。

图3是本实用新型第二实施例光隔离器之剖面视图。

请参阅图2，本实用新型光隔离器第一实施例的剖面视图，该光隔离器2包括两光纤准直装置10、一套筒8、一隔离中心60及一金属外管40。

该两光纤准直装置10均包括一插针14、一自聚焦透镜13、一套管12及一金属内管11。其中该插针14包括第一端18、第二端19及一内孔16，该内孔16靠近第一端18处设有一倒角181以方便光纤15插入内孔16中，并使该光纤15的端面与第二端19齐平，该第二端19磨成一定角度，并于该端面19镀有抗反射膜。该套管12大致为一中空管体，可由玻璃材料制成，用以套装固定自聚焦透镜13与插针14，该自聚焦透镜13的一部份凸伸出于套管12外，该金属内管11大致与套管12等长，用于套装套管12以保护其中的组件。

该套筒8是套接两光纤准直装置其中之一的自聚焦透镜13凸伸出于套管12外的部分，并使套筒8凸伸出于自聚焦透镜13之外，为加强套筒8与光纤准直装置10的连接，可用粘胶将套筒8粘贴于该光纤准直装置10的套管12端面上。

该隔离中心60是置于两光纤准直装置10之间，其包括第一偏振器61、偏振旋转晶体62、第二偏振器63及磁环64，该第一偏振器61、偏振旋转晶体62及第二偏振器63是依次置于磁环64中，其中该第一偏振器61及第二偏振器63皆为双折射晶体，置于磁环64中时两双折射晶体的光轴相互交错成45度，该偏振旋转晶体62为法拉第旋光晶体，且其旋光角度大致为45度。该磁环64的总长度可略小于或等于两偏振器61、63与偏振旋转晶体62长度的总和，以缩短磁环64的长度。组装时，将套装有第一偏振器61、偏振旋转晶体62及第二偏振器63的磁环64黏贴于套筒8的端面，此时即可就隔离中心60与光纤准直装置10先行预调，以取得最佳的隔离效果。然后，再将该结合体与另一光纤准直装置10置于金属外管40中，调整两者的相对位置，当插入损耗及隔离度同时最佳时封装固定成光隔离器。由于该光隔离器的磁环64长度减小，因此封装前可再行清洁隔离中心60晶体表面，以减小插入损耗，且降低光隔离器制造成本。同时，磁环64胶合于套筒8端面，可防止溢胶产生，减少不良品。

请参阅图3，是本实用新型光隔离器第二实施例的剖面视图，与第一实施例的光隔离器2相比，该光隔离器3的套筒8’较光隔离器2的套筒8更长，且该隔离中心60’尺寸较小，该隔离中心60’是套装固定于套筒8’中。

Claims (7)

1.一种光隔离器，包括两光纤准直装置和一隔离中心，其中每一光纤准直装置包括一插针、一透镜与一套管，该套管是套装固定该透镜与该插针，且透镜的一部分凸伸出套管外；该隔离中心置于两光纤准直装置之间，其包括第一偏振器、偏振旋转晶体、第二偏振器及磁环，该第一偏振器、偏振旋转晶体及第二偏振器依次置于磁环中。其特征在于该光隔离器还包括一套筒，该套筒套设于其中一光纤准直装置的透镜凸伸出套管外的部分，套装有第一偏振器、偏振旋转晶体及第二偏振器的磁环安装于该套筒内。

2.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于两光纤准直装置的插针一端面磨成一特定角度，并于该端面镀有抗反射膜。

3.如权利要求1或2所述的光隔离器，其特征在于该两光纤准直装置的透镜为自聚焦透镜。

4.如权利要求1或2所述的光隔离器，其特征在于该两光纤准直装置的套管由玻璃材料制成，大致为一中空管体。

5.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于该套筒由玻璃材料制成。

6.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于第一偏振器及第二偏振器可为双折射晶体，偏振旋转晶体为法拉第旋转器。

7.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于该隔离中心磁环的总长度可略小于或等于两偏振器与偏振旋转晶体长度总和。

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