專利名稱：光隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種光隔離器，尤其涉及一種自動(dòng)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性更高的光隔離器。
背景技術(shù)：
在光通訊技術(shù)領(lǐng)域中，信號(hào)光在傳輸過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)許多不同的光學(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，從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)光通訊系統(tǒng)的正常工作。為了避免回程光對(duì)光源等器件產(chǎn)生影響，必須利用光隔離器抑制回程光，以確保光通訊系統(tǒng)的工作質(zhì)量，而光隔離器是一種對(duì)正向傳輸光具有較低插入損耗，而對(duì)反向傳輸光具有很大衰減的非互易性光源器件，從而抑制光通訊系統(tǒng)中回程光對(duì)光源所造成的不利影響。
如


圖1為傳統(tǒng)的光隔離器的結(jié)構(gòu)，如
圖1所示，現(xiàn)有光隔離器1包括第一、第二準(zhǔn)直裝置10、20，一個(gè)隔離芯30及金屬外管40，該第一準(zhǔn)直裝置10是由透鏡11與固定光纖12的插針13以及固定透鏡11和插針13相對(duì)位置的套管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。該隔離器芯30是置于第一、第二準(zhǔn)直裝置10、20之間，包括第一偏振器31、偏振旋轉(zhuǎn)晶體32、第二偏振器33以及磁環(huán)34，如圖2所示，其中偏振器31、33可將通過(guò)其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)角度為45°，而該第二偏振器33的光束與第一偏振器31的光束相互交錯(cuò)成45°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31后，光束被分為o光與e光，其偏振方向互相垂直，當(dāng)它們經(jīng)過(guò)45°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°，由于第二偏振器33的晶軸相對(duì)于第一偏振器31正好呈45°，故被第二偏振器33折射匯聚到一起輸出，并經(jīng)第二準(zhǔn)直裝置20的透鏡21耦合至輸出光纖22中，因而正向光以極小的損耗通過(guò)光隔離器，由于法拉第效應(yīng)的非互易性，如圖2所示，當(dāng)光束反向傳輸時(shí)，首先經(jīng)過(guò)第二偏振器33，分為偏振面與第一偏振器晶軸成45°的o光及e光，當(dāng)該兩偏振光經(jīng)過(guò)45°的偏振旋轉(zhuǎn)晶體32時(shí)，其振動(dòng)面依舊與正向光旋轉(zhuǎn)方向一致的方向旋轉(zhuǎn)45°，由此回射的兩分離光束o光及e光相對(duì)于第一偏振器31其性質(zhì)彼此進(jìn)行了相互轉(zhuǎn)換，即自第二偏振器33出射的e光相對(duì)于第一偏振器31變?yōu)閛光，由于o光及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31進(jìn)一步分開(kāi)成較大角度，而不能耦合進(jìn)入第一輸入光纖12中，進(jìn)而達(dá)到反向隔離的目的。
傳統(tǒng)的隔離器的結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)為利用環(huán)氧樹(shù)脂膠41及焊錫50進(jìn)行裝配。利用焊接管40和鍍金套管15、25將第一、第二準(zhǔn)直裝置10、20固定住。讓第一、第二準(zhǔn)直裝置10、20對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)其出射光纖獲得最小的傳輸損耗及隔離度最佳時(shí)，用焊錫40固定第一、第二準(zhǔn)直裝置10、20的相對(duì)位置。
此傳統(tǒng)的光隔離器結(jié)構(gòu)在通訊領(lǐng)域中提供了較好的性能及可靠性。但其裝配件，比如焊接管40及鍍金的套管15、25都要求比較高的精度，制作成本會(huì)較高；另外因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中含有金屬及焊錫，在焊接過(guò)程中要用到較高溫度，這樣會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力。因此制作過(guò)程中會(huì)要求長(zhǎng)時(shí)間的釋放應(yīng)力過(guò)程，這樣就會(huì)有較長(zhǎng)制程時(shí)間；再者，應(yīng)力釋放是否完全也沒(méi)有一個(gè)很好的檢測(cè)辦法，因此，此傳統(tǒng)的光隔離器結(jié)構(gòu)的可靠性也就大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種成本低，制程快，便于自動(dòng)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性更高的光隔離器。
為了達(dá)到如上目的，本實(shí)用新型光隔離器包括第一準(zhǔn)直裝置，第二準(zhǔn)直裝置，隔離芯，固定第一、第二準(zhǔn)直裝置的大玻璃套管，其中所述第一及第二準(zhǔn)直裝置均包括一光纖頭、一透鏡及一玻璃管。該光纖頭包括插針用于固定該光纖，該透鏡用于準(zhǔn)直輸入光信號(hào)或聚焦輸出光信號(hào)，該玻璃管用于固定該光纖頭和透鏡。該隔離芯包括第一偏振器，法拉第旋轉(zhuǎn)器，第二偏振器及磁環(huán)。第一偏振器的作用是將第一準(zhǔn)直裝置出射的非偏振光轉(zhuǎn)換為垂直偏振光；此法拉第旋轉(zhuǎn)器將垂直偏振光的偏振平面旋轉(zhuǎn)45°；而第二偏振器只允許45°的偏振光通過(guò)；同時(shí)第二偏振器將第二準(zhǔn)直裝置回射的光轉(zhuǎn)換為45°偏振光，法拉第旋轉(zhuǎn)器將此45°的偏振光旋轉(zhuǎn)為水平偏振光，而第一偏振器只允許垂直偏振光通過(guò)。調(diào)整第一準(zhǔn)值裝置和第二準(zhǔn)值裝置相對(duì)位置，當(dāng)插入損耗與隔離度同時(shí)最佳時(shí)，用大玻璃管通過(guò)紫外固化膠固定第一及第二準(zhǔn)直裝置的相對(duì)位置。
此外，為了進(jìn)一步增加該隔離器的可靠性，本實(shí)用新型還可包括一保護(hù)套，用以避免玻璃管和紫外固化膠裸露在外面，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品的密封性、可靠性和抗震性。
由于本實(shí)用新型僅需利用該玻璃套管套裝，從而簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)制造工藝中的焊接過(guò)程，同時(shí)由于所述大玻璃管是通過(guò)紫外固化膠對(duì)第一準(zhǔn)直裝置和第二準(zhǔn)直裝置的位置進(jìn)行固定，該紫外固化膠具有固化快的優(yōu)勢(shì)，因此制作過(guò)程中不要求長(zhǎng)時(shí)間的釋放應(yīng)力過(guò)程，而縮短制成時(shí)間和減少其長(zhǎng)時(shí)間固化產(chǎn)生的位置偏移，從而增加該光隔離器的可靠性，此外本實(shí)用新型還可包括一保護(hù)套，這樣進(jìn)一步提高產(chǎn)品的密封性、可靠性和抗震性。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為傳統(tǒng)光隔離器的剖面圖。
圖2為光隔離器的工作原理圖。
圖3為本實(shí)用新型光隔離器的一具體實(shí)施例的剖面圖。
圖4為本實(shí)用新型光隔離器的另一具體實(shí)施例的剖面圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型隔離器60包括一隔離芯61、第一準(zhǔn)直裝置62、第二準(zhǔn)直裝置63，一固定這兩準(zhǔn)直裝置的大玻璃管64。
所述第一準(zhǔn)直裝置62包括一單光纖頭621，一透鏡622以及一玻璃套管623，所述透鏡622用于準(zhǔn)直輸入光信號(hào)或聚焦輸出光信號(hào)，所述透鏡622同單光纖頭621具有相同的外徑，以便所述玻璃套管623可將透鏡622同單光纖頭621固定在同一水平位置。
同理，第二準(zhǔn)直裝置63包括一單光纖頭631，一透鏡632以及一玻璃套管633，所述透鏡632用于準(zhǔn)直輸出光信號(hào)或聚焦輸出光信號(hào)，所述玻璃套管633可將透鏡632和單光纖頭631固定在同一水平位置。
所述隔離芯61用膠貼于透鏡622上，所述隔離芯61正向傳輸光具有較低插入損耗，而對(duì)反向傳輸光具有很大衰減的非互易性。
所述大玻璃管64用紫外固化膠65將第一準(zhǔn)直裝置62及第二準(zhǔn)直裝置63的相對(duì)位置固定。
本實(shí)用新型隔離器的第一準(zhǔn)直裝置62的制作過(guò)程為先用紫外熱固化膠65將透鏡622固定在玻璃管623內(nèi)，然后，將單光纖頭621推進(jìn)玻璃管623中，通過(guò)調(diào)節(jié)單光纖頭621與透鏡622的間距，當(dāng)光纖接收到最小的傳輸損耗時(shí)，用紫外固化膠65將光纖頭621與透鏡622固定住，最后將隔離芯61貼于透鏡622上；第二準(zhǔn)直裝置63與第一準(zhǔn)直裝置62的制作過(guò)程相類似，在此不再做闡述；而后，將第一準(zhǔn)直裝置62固定于大玻璃管64中，而后將第二準(zhǔn)直器63推入該大玻璃管64中，當(dāng)?shù)谝粶?zhǔn)直裝置62傳輸?shù)降诙?zhǔn)直裝置63獲得最小的傳輸損耗時(shí)；且第二準(zhǔn)直裝置63傳輸?shù)降谝粶?zhǔn)直裝置62的隔離度最佳時(shí)，用紫外熱固化膠65將第一準(zhǔn)直裝置62及第二準(zhǔn)直裝置63固定在大玻璃管64內(nèi)。
本實(shí)用新型為了進(jìn)一步提高該隔離器的可靠性，本實(shí)用新型還可包括一保護(hù)套66，用以避免玻璃管和紫外固化膠裸露在外面，從而提高產(chǎn)品的密封性、可靠性和抗震性，如圖3所示，該保護(hù)套66包括保護(hù)套管661和兩個(gè)連接套管662，其中，連接套管662和保護(hù)套管661的連接處可依據(jù)兩者的材料選擇其較佳的連接方式，如連接套管662和保護(hù)套管661均為金屬材質(zhì)，則可采用焊接連接方式。而連接管662的內(nèi)側(cè)壁可通過(guò)熱固化膠和玻璃套633、623連接，此外，為了進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的密封性、可靠性和抗震性，在大玻璃管64和保護(hù)套66之間的腔體663內(nèi)用密封膠填充，如硅膠。
圖4為本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施例，隔離器70包括一隔離芯71、第一準(zhǔn)直裝置72、第二準(zhǔn)直裝置73，一固定這兩準(zhǔn)直裝置的大玻璃管74。
所述第一準(zhǔn)直裝置72包括一單光纖頭721，一透鏡722以及一玻璃套管723，所述透鏡722用于準(zhǔn)直輸入光信號(hào)或聚焦輸出光信號(hào)，所述透鏡722與單光纖頭721具有相同的外徑，以便所述玻璃套管723可將透鏡722與單光纖頭721固定在同一水平位置。
所述第二準(zhǔn)直裝置73包括一雙光纖頭731、一透鏡732、一膜片734以及一玻璃套管733，所述聚焦透鏡732用于準(zhǔn)直輸入光信號(hào)或聚焦輸出光信號(hào)，所述膜片734貼于透鏡732上，所述玻璃套管733和玻璃套管723同軸用以固定該雙光纖頭731。
所述隔離芯71用膠貼于透鏡722上，隔離芯71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源器件。
所述大玻璃管74用紫外熱固化膠75將第一準(zhǔn)直裝置72及第二準(zhǔn)直裝置73的相對(duì)位置固定。
本實(shí)施例隔離器的第一準(zhǔn)直裝置72的制作過(guò)程為利用紫外熱固化膠75將透鏡722固定在玻璃管723內(nèi)，然后，將單光纖頭721推進(jìn)玻璃管723，通過(guò)調(diào)節(jié)單光纖頭721與透鏡722的間距，當(dāng)光纖接收到最小的傳輸損耗時(shí)，用紫外固化膠75將光纖頭721與透鏡722固定好，最后將隔離芯71貼于透鏡722上。
第二準(zhǔn)直裝置73的制作過(guò)程先用紫外熱固化膠75將膜片734貼于透鏡772上，對(duì)雙光纖頭731在XYZ軸上進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)入射光纖的光束傳輸?shù)椒瓷涔饫w的傳輸損耗較佳時(shí)，用紫外固化膠75將雙光纖頭731與貼好膜片734的透鏡732固定，而后利用玻璃套管733固定雙光纖頭731。
然后，當(dāng)光束從第一準(zhǔn)直裝置72傳輸?shù)降诙?zhǔn)直裝置73獲得最小的傳輸損耗時(shí)；且當(dāng)?shù)诙?zhǔn)直裝置73傳輸?shù)降谝粶?zhǔn)直裝置72時(shí)，其隔離度最佳時(shí)，用紫外熱固化膠75將第一準(zhǔn)直裝置72及第二準(zhǔn)直裝置63固定在大玻璃管74內(nèi)。
本實(shí)用新型為了進(jìn)一步提高該隔離器的可靠性，本實(shí)用新型還可包括一保護(hù)套76，用以避免玻璃管和紫外固化膠裸露在外面，從而提高產(chǎn)品的密封性、可靠性和抗震性，如圖4所示，該保護(hù)套76包括保護(hù)套管761和兩個(gè)連接套管762，其中，連接套管762和保護(hù)套管761的連接處可依據(jù)兩者的材料選擇其較佳的連接方式，如連接套管762和保護(hù)套管761均為金屬材質(zhì)，則可采用焊接連接方式。而連接管762的內(nèi)側(cè)壁可通過(guò)熱固化膠和玻璃套733、723連接，此外，為了進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的密封性、可靠性和抗震性，在大玻璃管74和保護(hù)套76之間的腔體763內(nèi)用密封膠填充，如硅膠。
由于本實(shí)用新型利用一大玻璃管74將第一準(zhǔn)直裝置72和第二準(zhǔn)直裝置73固定住，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)制造工藝中的焊接過(guò)程，同時(shí)由于所述大玻璃管74是通過(guò)紫外固化膠75對(duì)第一準(zhǔn)直裝置72和第二準(zhǔn)直裝置73的位置進(jìn)行固定，所述紫外固化膠74具有固化快的優(yōu)勢(shì)，因此制作過(guò)程中不要求長(zhǎng)時(shí)間的釋放應(yīng)力過(guò)程，而縮短制成時(shí)間和減少其長(zhǎng)時(shí)間固化產(chǎn)生的位置偏移，從而增加所述隔離器的可靠性。同時(shí)，本實(shí)用新型還可包括一保護(hù)套，用以避免玻璃管和紫外固化膠裸露在外面，從而提高產(chǎn)品的密封性、可靠性和抗震性。
以上所述者，僅為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例而已，并非用于限制本實(shí)用新型的范圍，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本實(shí)用新型所涵蓋.
權(quán)利要求1.一種光隔離器，包括一第一準(zhǔn)直裝置，該第一準(zhǔn)直裝置包括一光纖頭、一透鏡和一玻璃套管，該玻璃套管用以套裝固定該透鏡與該光纖頭；一第二準(zhǔn)直裝置，包括一光纖頭、一透鏡和一玻璃套管，該玻璃套管是套裝固定該透鏡與該光纖頭；一隔離芯，該隔離芯是置于第一準(zhǔn)直裝置與第二準(zhǔn)直裝置之間，其包括第一偏振器、偏振旋轉(zhuǎn)晶體、第二偏振器和磁環(huán)，該第一偏振器當(dāng)插入損耗與隔離度同時(shí)最佳時(shí)，固定第一及第二準(zhǔn)直裝置的相對(duì)位置，其特征在于用一大玻璃管固定第一及第二準(zhǔn)直裝置的相對(duì)位置，其中大玻璃管一端容置第一準(zhǔn)直裝置于其中，另一端容置第二準(zhǔn)直裝置于其中。
2.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于，第二準(zhǔn)直器的光纖頭可以為雙光纖頭。
3.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于，第二準(zhǔn)直器的透鏡貼有一膜片。
4.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于，用于固定第一及第二準(zhǔn)直裝置相對(duì)位置所用的膠可為紫外固化膠。
5.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于，該大玻璃管的外部還包括一保護(hù)套。
6.如權(quán)利要求5所述的光隔離器，其特征在于，該保護(hù)套可包括保護(hù)套管和兩個(gè)連接套管，其中，連接套管和保護(hù)套管的連接處可依據(jù)兩者的材料選擇其較佳的連接方式。
7.如權(quán)利要求5所述的光隔離器，其特征在于，該連接套管和保護(hù)套管可以選擇為金屬材料。
8.如權(quán)利要求5所述的光隔離器，其特征在于，該連接套管和保護(hù)套管內(nèi)可以填充硅膠等軟性物質(zhì)。
9.如權(quán)利要求6述的光隔離器，其特征在于，連接套管和保護(hù)套管可以通過(guò)焊接進(jìn)行連接。
10.如權(quán)利要求6述的光隔離器，其特征在于，連接套管和保護(hù)套管可以通過(guò)膠進(jìn)行連接。
專利摘要本實(shí)用新型光隔離器包括第一準(zhǔn)直裝置，第二準(zhǔn)直裝置，隔離芯，固定第一、第二準(zhǔn)直裝置的大玻璃套管，其中利用該大玻璃套管進(jìn)行套裝，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)制造工藝中的焊接過(guò)程，同時(shí)通過(guò)紫外固化膠對(duì)大玻璃管與第一準(zhǔn)直裝置及第二準(zhǔn)直裝置的位置進(jìn)行固定連接，由于紫外固化膠具有固化快的優(yōu)勢(shì)，因此制作過(guò)程中不要求長(zhǎng)時(shí)間釋放應(yīng)力的過(guò)程，而縮短制成時(shí)間和減少因長(zhǎng)時(shí)間固化產(chǎn)生的位置偏移，從而增加該光隔離器的可靠性，此外，本實(shí)用新型還可包括一保護(hù)套，而進(jìn)一步提高產(chǎn)品的密封性、可靠性和抗震性。
文檔編號(hào)G02F1/09GK2650169SQ03274168
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者王則欽, 陳彬, 謝紅, 李屹 申請(qǐng)人:昂納信息技術(shù)(深圳)有限公司