專利名稱：光隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光隔離器，尤其是一種磁環(huán)長(zhǎng)度較短，制造成本低且在組裝過(guò)程中可預(yù)先清潔隔離中心晶體表面的光隔離器。
在光通信系統(tǒng)中，信號(hào)光在傳輸過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)許多不同光學(xué)界面，其經(jīng)過(guò)每一光學(xué)界面均會(huì)出現(xiàn)不同程度的反射，而反射所產(chǎn)生的回程光可能會(huì)沿原光路返回光源，進(jìn)而造成光源工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生頻率漂移、信號(hào)衰減變化等問(wèn)題，從而影響整個(gè)光通信系統(tǒng)正常工作。為了避免回程光對(duì)光源等器件產(chǎn)生影響，必須以光隔離器抑制回程光，以確保光通信系統(tǒng)的工作質(zhì)量。光隔離器是一種對(duì)正向傳輸光具有較低插入損耗，而對(duì)反向傳輸光有很大衰減的非互易性光無(wú)源器件，用以抑制光通信系統(tǒng)中回程光對(duì)光源所造成的不利影響。
如

圖1所示，現(xiàn)有光隔離器1包括第一、第二光纖準(zhǔn)直裝置10、一隔離中心30及金屬外管40，該光纖準(zhǔn)直裝置10是由0.25節(jié)距自聚焦透鏡13(實(shí)際中多采用0.23節(jié)距)與固定光纖15的插針14組成，光纖準(zhǔn)直裝置10將光纖中傳輸?shù)墓馐D(zhuǎn)換為平行光，以提高光器件間的耦合效率。該隔離中心30是置于第一、第二光纖準(zhǔn)直裝置10之間，包括第一偏振器33、偏振旋轉(zhuǎn)晶體32、第二偏振器31及磁環(huán)34，其中偏振器31、33可將通過(guò)其的光束分成偏振方向互相垂直的o光與e光，該偏振旋轉(zhuǎn)晶體32是利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)，即由磁光晶體制成的偏振旋轉(zhuǎn)晶體于磁場(chǎng)作用下，可使通過(guò)該偏振旋轉(zhuǎn)晶體32的偏振光的振動(dòng)面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)有光隔離器偏振旋轉(zhuǎn)晶體的旋光角度為45度，而該第二偏振器31的光軸與第一偏振器33的光軸相互交錯(cuò)成45度角。當(dāng)光信號(hào)正向傳輸時(shí)，光信號(hào)經(jīng)第一光纖準(zhǔn)直裝置10準(zhǔn)直，進(jìn)入第一偏振器33后，光束被分為o光及e光，其偏振方向互相垂直，當(dāng)它們經(jīng)過(guò)45度的偏振旋轉(zhuǎn)晶體32時(shí)，出射o光及e光的振動(dòng)面各自向同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)45度，由于第二偏振器31的晶軸相對(duì)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折射匯聚到一起，并經(jīng)第二光纖準(zhǔn)直裝置10的自聚焦透鏡13耦合至輸出光纖15中，因而正向光以極小的損耗通過(guò)光隔離器1。由于法拉第效應(yīng)的非互易性，當(dāng)光束反向傳輸時(shí)，首先經(jīng)過(guò)第二偏振器31，分為偏振面與第一偏振器晶軸成45度的o光及e光，當(dāng)該兩偏振光經(jīng)45度的偏振旋轉(zhuǎn)晶體32時(shí)，其振動(dòng)面仍朝與正向光旋轉(zhuǎn)方向一致的方向旋轉(zhuǎn)45度，由此回射的兩分離光束o光及e光相對(duì)于第一偏振器33其性質(zhì)彼此進(jìn)行了相互轉(zhuǎn)換，即自第二偏振器31出射的o光相對(duì)于第一偏振器變成為e光，而自第二偏振器31出射的e光相對(duì)于第一偏振器33變成為o光，由于o光e光振射率等性質(zhì)的不同使得兩分離光束不再沿原光路匯聚進(jìn)入輸入光纖，反而由第一偏振器33進(jìn)一步分開(kāi)成較大角度，而不能耦合進(jìn)第一輸入光纖15中，進(jìn)而達(dá)到反向隔離的目的。
現(xiàn)有光隔離器1的隔離中心30是置于該兩光纖準(zhǔn)直裝置10之間。該光纖準(zhǔn)直裝置10是標(biāo)準(zhǔn)光纖準(zhǔn)直器，包括一帶光纖15的插針14、一自聚焦透鏡13、一套管12及一金屬內(nèi)管11，該插針14及自聚焦透鏡13皆固定于該套管12中，且自聚焦透鏡13的一部份凸伸出套管12，該金屬內(nèi)管11套裝于該套管12外；該隔離中心30包括第一偏振器31、偏振旋轉(zhuǎn)晶體32、第二偏振器33及磁環(huán)34，其中該第一偏振器31、偏振旋轉(zhuǎn)晶體32及第二偏振器33依次置于磁環(huán)34中并固定。組裝時(shí)，在一光纖準(zhǔn)直裝置10的自聚焦透鏡13凸伸出套管12的部份131涂布膠水，將磁環(huán)34套住該涂膠部分，而將該光纖準(zhǔn)直裝置10與隔離中心30固連在一起，然后，將該結(jié)合體與另一光纖準(zhǔn)直裝置置于金屬外管40中，調(diào)整兩者的相對(duì)位置，當(dāng)插入損耗及隔離度同時(shí)最佳時(shí)固定。但是，為了使該光纖準(zhǔn)直裝置10與隔離中心30固連，且各組件具有相對(duì)精確的定位，該磁環(huán)34需一較長(zhǎng)的長(zhǎng)度以方便套接自聚焦透鏡13并增大調(diào)節(jié)自由度，如此需要較長(zhǎng)的磁環(huán)將會(huì)提高整個(gè)光隔離器的成本，且組裝時(shí)磁環(huán)34較長(zhǎng)不易清潔以致增大光隔離器的插入損耗。同時(shí)，以上述方式使用黏膠固連會(huì)使得在套接過(guò)程中產(chǎn)生溢膠，污染透鏡及相連偏振器的表面而影響整個(gè)隔離器的插入損耗。
本發(fā)明目的在于提供一種磁環(huán)長(zhǎng)度較短，組裝過(guò)程中方便再行清潔隔離中心晶體表面且制造成本低的光隔離器。
本發(fā)明的技術(shù)特征在于它主要包括兩光纖準(zhǔn)直裝置、一套筒、一隔離中心及一金屬外管。該套筒套接于其中一光纖準(zhǔn)直裝置的端部；隔離中心包括第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體、第二偏振器及磁環(huán)，該磁環(huán)的總長(zhǎng)度略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長(zhǎng)度的總和，以縮短磁環(huán)的長(zhǎng)度。組裝時(shí)，該磁環(huán)粘貼于套筒的端面或置于套筒中，將該結(jié)合體與另一光纖準(zhǔn)直裝置置于金屬外管中，調(diào)整兩者相對(duì)關(guān)系，當(dāng)插入損耗和隔離度同時(shí)最佳時(shí)固定。該光隔離器的磁環(huán)長(zhǎng)度減小，在封裝前可再行清潔隔離中心，從而可減小插入損耗，且降低整個(gè)光隔離器的制造成本，同時(shí)該設(shè)計(jì)可減少不良溢膠的產(chǎn)生。
與已有的光學(xué)組合相比較，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)因磁環(huán)長(zhǎng)度減小，封裝前可再次清潔隔離中心，從而可減小插入損耗，且將降低整個(gè)光隔離器的制造成本，同時(shí)該設(shè)計(jì)可減少不良溢膠產(chǎn)生。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明圖1是現(xiàn)有光隔離器之剖面視圖。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例光隔離器之剖面視圖。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例光隔離器之剖面視圖。
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明光隔離器第一實(shí)施例的剖面視圖，該光隔離器2包括兩光纖準(zhǔn)直裝置10、一套筒8、一隔離中心60及一金屬外管40。
該兩光纖準(zhǔn)直裝置10均包括一插針14、一自聚焦透鏡13、一套管12及一金屬內(nèi)管11。其中該插針14包括第一端18、第二端19及一內(nèi)孔16，該內(nèi)孔16靠近第一端18處設(shè)有一倒角181以方便光纖15插入內(nèi)孔16中，并使該光纖15的端面與第二端19齊平，該第二端19磨成一定角度，并于該端面19鍍有抗反射膜。該套管12大致為一中空管體，可由玻璃材料制成，用以套裝固定自聚焦透鏡13與插針14，該自聚焦透鏡13的一部份凸伸出于套管12外，該金屬內(nèi)管11大致與套管12等長(zhǎng)，用于套裝套管12以保護(hù)其中的組件。
該套筒8是套接兩光纖準(zhǔn)直裝置其中之一的自聚焦透鏡13凸伸出于套管12外的部分，并使套筒8凸伸出于自聚焦透鏡13之外，為加強(qiáng)套筒8與光纖準(zhǔn)直裝置10的連接，可用粘膠將套筒8粘貼于該光纖準(zhǔn)直裝置10的套管12端面上。
該隔離中心60是置于兩光纖準(zhǔn)直裝置10之間，其包括第一偏振器61、偏振旋轉(zhuǎn)晶體62、第二偏振器63及磁環(huán)64，該第一偏振器61、偏振旋轉(zhuǎn)晶體62及第二偏振器63是依次置于磁環(huán)64中，其中該第一偏振器61及第二偏振器63皆為雙折射晶體，置于磁環(huán)64中時(shí)兩雙折射晶體的光軸相互交錯(cuò)成45度，該偏振旋轉(zhuǎn)晶體62為法拉第旋光晶體，且其旋光角度大致為45度。該磁環(huán)64的總長(zhǎng)度可略小于或等于兩偏振器61、63與偏振旋轉(zhuǎn)晶體62長(zhǎng)度的總和，以縮短磁環(huán)64的長(zhǎng)度。組裝時(shí)，將套裝有第一偏振器61、偏振旋轉(zhuǎn)晶體62及第二偏振器63的磁環(huán)64黏貼于套筒8的端面，此時(shí)即可就隔離中心60與光纖準(zhǔn)直裝置10先行預(yù)調(diào)，以取得最佳的隔離效果。然后，再將該結(jié)合體與另一光纖準(zhǔn)直裝置10置于金屬外管40中，調(diào)整兩者的相對(duì)位置，當(dāng)插入損耗及隔離度同時(shí)最佳時(shí)封裝固定成光隔離器。由于該光隔離器的磁環(huán)64長(zhǎng)度減小，因此封裝前可再行清潔隔離中心60晶體表面，以減小插入損耗，且降低光隔離器制造成本。同時(shí)，磁環(huán)64膠合于套筒8端面，可防止溢膠產(chǎn)生，減少不良品。
請(qǐng)參閱圖3，是本發(fā)明光隔離器第二實(shí)施例的剖面視圖，與第一實(shí)施例的光隔離器2相比，該光隔離器3的套筒8’較光隔離器2的套筒8更長(zhǎng)，且該隔離中心60’尺寸較小，該隔離中心60’是套裝固定于套筒8’中。
權(quán)利要求
1.一種光隔離器，包括兩光纖準(zhǔn)直裝置和一隔離中心，其中每一光纖準(zhǔn)直裝置包括一插針、一透鏡與一套管，該套管是套裝固定該透鏡與該插針，且透鏡的一部分凸伸出套管外；該隔離中心置于兩光纖準(zhǔn)直裝置之間，其包括第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體、第二偏振器及磁環(huán)，該第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體及第二偏振器依次置于磁環(huán)中。其特征在于該光隔離器還包括一套筒，該套筒套設(shè)于其中一光纖準(zhǔn)直裝置的透鏡凸伸出套管外的部分，套裝有第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體及第二偏振器的磁環(huán)粘貼于該套筒端面。
2.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于兩光纖準(zhǔn)直裝置的插針一端面磨成一特定角度，并于該端面鍍有抗反射膜。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光隔離器，其特征在于該兩光纖準(zhǔn)直裝置的透鏡為自聚焦透鏡。
4.如權(quán)利要求1或2所述的光隔離器，其特征在于該兩光纖準(zhǔn)直裝置的套管由玻璃材料制成，大致為一中空管體。
5.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于該套筒由玻璃材料制成。
6.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于第一偏振器及第二偏振器可為雙折射晶體，偏振旋轉(zhuǎn)晶體為法拉第旋轉(zhuǎn)器。
7.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于該隔離中心磁環(huán)的總長(zhǎng)度可略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長(zhǎng)度總和。
8.一種光隔離器，包括兩光纖準(zhǔn)直裝置和一隔離中心，其中每一光纖準(zhǔn)直裝置包括一插針、一透鏡與一套管，該套管是套裝固定該透鏡與該插針，且透鏡的一部分凸伸出套管外；該隔離中心置于兩光纖準(zhǔn)直裝置之間，其包括第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體、第二偏振器及磁環(huán)，該第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體及第二偏振器依次置于磁環(huán)中。其特征在于該光隔離器還包括一套筒，該套筒套設(shè)于其中一光纖準(zhǔn)直裝置的透鏡凸伸出套管外的部分，套裝有第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體及第二偏振器的磁環(huán)安裝于該套筒內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的光隔離器，其特征在于兩光纖準(zhǔn)直裝置的插針一端面磨成一特定角度，并于該端面鍍有抗反射膜。
10.如權(quán)利要求8或9所述的光隔離器，其特征在于該兩光纖準(zhǔn)直裝置的透鏡為自聚焦透鏡。
11.如權(quán)利要求8或9所述的光隔離器，其特征在于該兩光纖準(zhǔn)直裝置的套管由玻璃材料制成，大致為一中空管體。
12.如權(quán)利要求8所述的光隔離器，其特征在于該套筒由玻璃材料制成。
13.如權(quán)利要求8所述的光隔離器，其特征在于第一偏振器及第二偏振器可為雙折射晶體，偏振旋轉(zhuǎn)晶體為法拉第旋轉(zhuǎn)器。
14.如權(quán)利要求8所述的光隔離器，其特征在于該隔離中心磁環(huán)的總長(zhǎng)度可略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長(zhǎng)度總和。
全文摘要
一種光隔離器，主要包括兩光纖準(zhǔn)直裝置、一套筒、一隔離中心與一金屬外管。該套筒套接于其中之一光纖準(zhǔn)直裝置端部；隔離中心包括第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體、第二偏振器與磁環(huán)，該磁環(huán)總長(zhǎng)度略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長(zhǎng)度總和，以縮短磁環(huán)的長(zhǎng)度。組裝時(shí)，該磁環(huán)粘貼于套筒的端面或置于套筒中，將該結(jié)合體與另一光纖準(zhǔn)直裝置置于金屬外管中，調(diào)整兩者相對(duì)位置，當(dāng)插入損耗與隔離度同時(shí)最佳時(shí)固定。
文檔編號(hào)G02F1/01GK1393724SQ0111486
公開(kāi)日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月21日
發(fā)明者李俊佑, 余泰成, 鄧兆展, 陳建呈 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司