CN2650169Y - 光隔离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型光隔离器包括第一准直装置，第二准直装置，隔离芯，固定第一、第二准直装置的大玻璃套管，其中利用该大玻璃套管进行套装，简化了传统制造工艺中的焊接过程，同时通过紫外固化胶对大玻璃管与第一准直装置及第二准直装置的位置进行固定连接，由于紫外固化胶具有固化快的优势，因此制作过程中不要求长时间释放应力的过程，而缩短制成时间和减少因长时间固化产生的位置偏移，从而增加该光隔离器的可靠性，此外，本实用新型还可包括一保护套，而进一步提高产品的密封性、可靠性和抗震性。

Description

光隔离器

技术领域

本实用新型是涉及一种光隔离器，尤其涉及一种自动化生产，结构简单，性能稳定，可靠性更高的光隔离器。

背景技术

在光通讯技术领域中，信号光在传输过程中会经过许多不同的光学界面，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，从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，从而影响整个光通讯系统的正常工作。为了避免回程光对光源等器件产生影响，必须利用光隔离器抑制回程光，以确保光通讯系统的工作质量，而光隔离器是一种对正向传输光具有较低插入损耗，而对反向传输光具有很大衰减的非互易性光源器件，从而抑制光通讯系统中回程光对光源所造成的不利影响。

如图1为传统的光隔离器的结构，如图1所示，现有光隔离器1包括第一、第二准直装置10、20，一个隔离芯30及金属外管40，该第一准直装置10是由透镜11与固定光纤12的插针13以及固定透镜11和插针13相对位置的套管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。该隔离器芯30是置于第一、第二准直装置10、20之间，包括第一偏振器31、偏振旋转晶体32、第二偏振器33以及磁环34，如图2所示，其中偏振器31、33可将通过其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角度为45°，而该第二偏振器33的光束与第一偏振器31的光束相互交错成45°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31后，光束被分为o光与e光，其偏振方向互相垂直，当它们经过45°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°，由于第二偏振器33的晶轴相对于第一偏振器31正好呈45°，故被第二偏振器33折射汇聚到一起输出，并经第二准直装置20的透镜21耦合至输出光纤22中，因而正向光以极小的损耗通过光隔离器，由于法拉第效应的非互易性，如图2所示，当光束反向传输时，首先经过第二偏振器33，分为偏振面与第一偏振器晶轴成45°的o光及e光，当该两偏振光经过45°的偏振旋转晶体32时，其振动面依旧与正向光旋转方向一致的方向旋转45°，由此回射的两分离光束o光及e光相对于第一偏振器31其性质彼此进行了相互转换，即自第二偏振器33出射的e光相对于第一偏振器31变为o光，由于o光及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31进一步分开成较大角度，而不能耦合进入第一输入光纤12中，进而达到反向隔离的目的。

传统的隔离器的结构，其主要特点为利用环氧树脂胶41及焊锡50进行装配。利用焊接管40和镀金套管15、25将第一、第二准直装置10、20固定住。让第一、第二准直装置10、20对准，当其出射光纤获得最小的传输损耗及隔离度最佳时，用焊锡40固定第一、第二准直装置10、20的相对位置。

此传统的光隔离器结构在通讯领域中提供了较好的性能及可靠性。但其装配件，比如焊接管40及镀金的套管15、25都要求比较高的精度，制作成本会较高；另外因为结构中含有金属及焊锡，在焊接过程中要用到较高温度，这样会产生较大的应力。因此制作过程中会要求长时间的释放应力过程，这样就会有较长制程时间；再者，应力释放是否完全也没有一个很好的检测办法，因此，此传统的光隔离器结构的可靠性也就大打折扣。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种成本低，制程快，便于自动化生产，结构简单，性能稳定，可靠性更高的光隔离器。

为了达到如上目的，本实用新型光隔离器包括第一准直装置，第二准直装置，隔离芯，固定第一、第二准直装置的大玻璃套管，其中所述第一及第二准直装置均包括一光纤头、一透镜及一玻璃管。该光纤头包括插针用于固定该光纤，该透镜用于准直输入光信号或聚焦输出光信号，该玻璃管用于固定该光纤头和透镜。该隔离芯包括第一偏振器，法拉第旋转器，第二偏振器及磁环。第一偏振器的作用是将第一准直装置出射的非偏振光转换为垂直偏振光；此法拉第旋转器将垂直偏振光的偏振平面旋转45°；而第二偏振器只允许45°的偏振光通过；同时第二偏振器将第二准直装置回射的光转换为45°偏振光，法拉第旋转器将此45°的偏振光旋转为水平偏振光，而第一偏振器只允许垂直偏振光通过。调整第一准值装置和第二准值装置相对位置，当插入损耗与隔离度同时最佳时，用大玻璃管通过紫外固化胶固定第一及第二准直装置的相对位置。

此外，为了进一步增加该隔离器的可靠性，本实用新型还可包括一保护套，用以避免玻璃管和紫外固化胶裸露在外面，从而进一步提高产品的密封性、可靠性和抗震性。

由于本实用新型仅需利用该玻璃套管套装，从而简化了传统制造工艺中的焊接过程，同时由于所述大玻璃管是通过紫外固化胶对第一准直装置和第二准直装置的位置进行固定，该紫外固化胶具有固化快的优势，因此制作过程中不要求长时间的释放应力过程，而缩短制成时间和减少其长时间固化产生的位置偏移，从而增加该光隔离器的可靠性，此外本实用新型还可包括一保护套，这样进一步提高产品的密封性、可靠性和抗震性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为传统光隔离器的剖面图。

图2为光隔离器的工作原理图。

图3为本实用新型光隔离器的一具体实施例的剖面图。

图4为本实用新型光隔离器的另一具体实施例的剖面图。

具体实施方式

如图3所示，本实用新型隔离器60包括一隔离芯61、第一准直装置62、第二准直装置63，一固定这两准直装置的大玻璃管64。

所述第一准直装置62包括：一单光纤头621，一透镜622以及一玻璃套管623，所述透镜622用于准直输入光信号或聚焦输出光信号，所述透镜622同单光纤头621具有相同的外径，以便所述玻璃套管623可将透镜622同单光纤头621固定在同一水平位置。

同理，第二准直装置63包括：一单光纤头631，一透镜632以及一玻璃套管633，所述透镜632用于准直输出光信号或聚焦输出光信号，所述玻璃套管633可将透镜632和单光纤头631固定在同一水平位置。

所述隔离芯61用胶贴于透镜622上，所述隔离芯61正向传输光具有较低插入损耗，而对反向传输光具有很大衰减的非互易性。

所述大玻璃管64用紫外固化胶65将第一准直装置62及第二准直装置63的相对位置固定。

本实用新型隔离器的第一准直装置62的制作过程为：先用紫外热固化胶65将透镜622固定在玻璃管623内，然后，将单光纤头621推进玻璃管623中，通过调节单光纤头621与透镜622的间距，当光纤接收到最小的传输损耗时，用紫外固化胶65将光纤头621与透镜622固定住，最后将隔离芯61贴于透镜622上；

第二准直装置63与第一准直装置62的制作过程相类似，在此不再做阐述；

而后，将第一准直装置62固定于大玻璃管64中，而后将第二准直器63推入该大玻璃管64中，当第一准直装置62传输到第二准直装置63获得最小的传输损耗时；且第二准直装置63传输到第一准直装置62的隔离度最佳时，用紫外热固化胶65将第一准直装置62及第二准直装置63固定在大玻璃管64内。

本实用新型为了进一步提高该隔离器的可靠性，本实用新型还可包括一保护套66，用以避免玻璃管和紫外固化胶裸露在外面，从而提高产品的密封性、可靠性和抗震性，如图3所示，该保护套66包括保护套管661和两个连接套管662，其中，连接套管662和保护套管661的连接处可依据两者的材料选择其较佳的连接方式，如连接套管662和保护套管661均为金属材质，则可采用焊接连接方式。而连接管662的内侧壁可通过热固化胶和玻璃套633、623连接，此外，为了进一步提高本实用新型的密封性、可靠性和抗震性，在大玻璃管64和保护套66之间的腔体663内用密封胶填充，如硅胶。

图4为本实用新型的另一具体实施例，隔离器70包括一隔离芯71、第一准直装置72、第二准直装置73，一固定这两准直装置的大玻璃管74。

所述第一准直装置72包括：一单光纤头721，一透镜722以及一玻璃套管723，所述透镜722用于准直输入光信号或聚焦输出光信号，所述透镜722与单光纤头721具有相同的外径，以便所述玻璃套管723可将透镜722与单光纤头721固定在同一水平位置。

所述第二准直装置73包括：一双光纤头731、一透镜732、一膜片734以及一玻璃套管733，所述聚焦透镜732用于准直输入光信号或聚焦输出光信号，所述膜片734贴于透镜732上，所述玻璃套管733和玻璃套管723同轴用以固定该双光纤头731。

所述隔离芯71用胶贴于透镜722上，隔离芯71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源器件。

所述大玻璃管74用紫外热固化胶75将第一准直装置72及第二准直装置73的相对位置固定。

本实施例隔离器的第一准直装置72的制作过程为：利用紫外热固化胶75将透镜722固定在玻璃管723内，然后，将单光纤头721推进玻璃管723，通过调节单光纤头721与透镜722的间距，当光纤接收到最小的传输损耗时，用紫外固化胶75将光纤头721与透镜722固定好，最后将隔离芯71贴于透镜722上。

第二准直装置73的制作过程：先用紫外热固化胶75将膜片734贴于透镜772上，对双光纤头731在XYZ轴上进行调整，当入射光纤的光束传输到反射光纤的传输损耗较佳时，用紫外固化胶75将双光纤头731与贴好膜片734的透镜732固定，而后利用玻璃套管733固定双光纤头731。

然后，当光束从第一准直装置72传输到第二准直装置73获得最小的传输损耗时；且当第二准直装置73传输到第一准直装置72时，其隔离度最佳时，用紫外热固化胶75将第一准直装置72及第二准直装置63固定在大玻璃管74内。

本实用新型为了进一步提高该隔离器的可靠性，本实用新型还可包括一保护套76，用以避免玻璃管和紫外固化胶裸露在外面，从而提高产品的密封性、可靠性和抗震性，如图4所示，该保护套76包括保护套管761和两个连接套管762，其中，连接套管762和保护套管761的连接处可依据两者的材料选择其较佳的连接方式，如连接套管762和保护套管761均为金属材质，则可采用焊接连接方式。而连接管762的内侧壁可通过热固化胶和玻璃套733、723连接，此外，为了进一步提高本实用新型的密封性、可靠性和抗震性，在大玻璃管74和保护套76之间的腔体763内用密封胶填充，如硅胶。

由于本实用新型利用一大玻璃管74将第一准直装置72和第二准直装置73固定住，简化了传统制造工艺中的焊接过程，同时由于所述大玻璃管74是通过紫外固化胶75对第一准直装置72和第二准直装置73的位置进行固定，所述紫外固化胶74具有固化快的优势，因此制作过程中不要求长时间的释放应力过程，而缩短制成时间和减少其长时间固化产生的位置偏移，从而增加所述隔离器的可靠性。同时，本实用新型还可包括一保护套，用以避免玻璃管和紫外固化胶裸露在外面，从而提高产品的密封性、可靠性和抗震性。

以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖.

Claims (10)

1.一种光隔离器，包括一第一准直装置，该第一准直装置包括一光纤头、一透镜和一玻璃套管，该玻璃套管用以套装固定该透镜与该光纤头；一第二准直装置，包括一光纤头、一透镜和一玻璃套管，该玻璃套管是套装固定该透镜与该光纤头；一隔离芯，该隔离芯是置于第一准直装置与第二准直装置之间，其包括第一偏振器、偏振旋转晶体、第二偏振器和磁环，该第一偏振器当插入损耗与隔离度同时最佳时，固定第一及第二准直装置的相对位置，其特征在于：用一大玻璃管固定第一及第二准直装置的相对位置，其中大玻璃管一端容置第一准直装置于其中，另一端容置第二准直装置于其中。

2.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，第二准直器的光纤头可以为双光纤头。

3.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，第二准直器的透镜贴有一膜片。

4.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，用于固定第一及第二准直装置相对位置所用的胶可为紫外固化胶。

5.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，该大玻璃管的外部还包括一保护套。

6.如权利要求5所述的光隔离器，其特征在于，该保护套可包括保护套管和两个连接套管，其中，连接套管和保护套管的连接处可依据两者的材料选择其较佳的连接方式。

7.如权利要求5所述的光隔离器，其特征在于，该连接套管和保护套管可以选择为金属材料。

8.如权利要求5所述的光隔离器，其特征在于，该连接套管和保护套管内可以填充硅胶等软性物质。

9.如权利要求6述的光隔离器，其特征在于，连接套管和保护套管可以通过焊接进行连接。

10.如权利要求6述的光隔离器，其特征在于，连接套管和保护套管可以通过胶进行连接。

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