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)長度較短，制造成本低且在組裝過程中可預(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，信號光在傳輸過程中會經(jīng)過許多不同光學(xué)界面，其經(jīng)過每一光學(xué)界面均會出現(xiàn)不同程度的反射，而反射所產(chǎn)生的回程光可能會沿原光路返回光源，進而造成光源工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生頻率漂移、信號衰減變化等問題，從而影響整個光通信系統(tǒng)正常工作。為了避免回程光對光源等器件產(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。光隔離器是一種對正向傳輸光具有較低插入損耗，而對反向傳輸光有很大衰減的非互易性光無源器件，用以抑制光通信系統(tǒng)中回程光對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)晶體于磁場作用下，可使通過該偏振旋轉(zhuǎn)晶體32的偏振光的振動面發(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的光軸相互交錯成45度角。當(dāng)光信號正向傳輸時，光信號經(jīng)第一光纖準(zhǔn)直裝置10準(zhǔn)直，進入第一偏振器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45度的偏振旋轉(zhuǎn)晶體32時，出射o光及e光的振動面各自向同一個方向旋轉(zhuǎn)45度，由于第二偏振器31的晶軸相對于第一偏振器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，首先經(jīng)過第二偏振器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，其振動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光相對于第一偏振器33其性質(zhì)彼此進行了相互轉(zhuǎn)換，即自第二偏振器31出射的o光相對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入輸入光纖，反而由第一偏振器33進一步分開成較大角度，而不能耦合進第一輸入光纖15中，進而達(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，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)整兩者的相對位置，當(dāng)插入損耗及隔離度同時最佳時固定。但是，為了使該光纖準(zhǔn)直裝置10與隔離中心30固連，且各組件具有相對精確的定位，該磁環(huán)34需一較長的長度以方便套接自聚焦透鏡13并增大調(diào)節(jié)自由度，如此需要較長的磁環(huán)將會提高整個光隔離器的成本，且組裝時磁環(huán)34較長不易清潔以致增大光隔離器的插入損耗。同時，以上述方式使用黏膠固連會使得在套接過程中產(chǎn)生溢膠，污染透鏡及相連偏振器的表面而影響整個隔離器的插入損耗。
本發(fā)明目的在于提供一種磁環(huán)長度較短，組裝過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)的總長度略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長度的總和，以縮短磁環(huán)的長度。組裝時，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)整兩者相對關(guān)系，當(dāng)插入損耗和隔離度同時最佳時固定。該光隔離器的磁環(huán)長度減小，在封裝前可再行清潔隔離中心，從而可減小插入損耗，且降低整個光隔離器的制造成本，同時該設(shè)計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)點因磁環(huán)長度減小，封裝前可再次清潔隔離中心，從而可減小插入損耗，且將降低整個光隔離器的制造成本，同時該設(shè)計可減少不良溢膠產(chǎn)生。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明圖1是現(xiàn)有光隔離器之剖面視圖。
圖2是本發(fā)明第一實施例光隔離器之剖面視圖。
圖3是本發(fā)明第二實施例光隔離器之剖面視圖。
請參閱圖2，本發(fā)明光隔離器第一實施例的剖面視圖，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，用于套裝套管12以保護其中的組件。
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中時兩雙折射晶體的光軸相互交錯成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的總長度可略小于或等于兩偏振器61、63與偏振旋轉(zhuǎn)晶體62長度的總和，以縮短磁環(huán)64的長度。組裝時，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)整兩者的相對位置，當(dāng)插入損耗及隔離度同時最佳時封裝固定成光隔離器。由于該光隔離器的磁環(huán)64長度減小，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，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。
請參閱圖3，是本發(fā)明光隔離器第二實施例的剖面視圖，與第一實施例的光隔離器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，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)的總長度可略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長度總和。
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)的總長度可略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長度總和。
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)總長度略小于或等于兩偏振器與偏振旋轉(zhuǎn)晶體長度總和，以縮短磁環(huán)的長度。組裝時，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)整兩者相對位置，當(dāng)插入損耗與隔離度同時最佳時固定。
文檔編號G02F1/01GK1393724SQ0111486
公開日2003年1月29日 申請日期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