制作長波長光隔離器的原理及采用該原理的長波長隔離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光纖通訊領(lǐng)域內(nèi)的光器件，特別涉及一種制作長波長光隔離器的原理 及采用該原理的長波長隔離器。
【背景技術(shù)】
[0002] 自由空間隔離器的用途是防止光路中由于各種原因產(chǎn)生的后向傳輸光對(duì)光源以 及光路系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響。主要應(yīng)用在光傳輸系統(tǒng)（產(chǎn)品如：光收發(fā)射器等）和激光器 封裝（產(chǎn)品如：激光二極管模塊、光纖儀器儀表等）。隨著國內(nèi)外光通訊行業(yè)的迅猛發(fā)展， 應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛。而傳統(tǒng)的自由空間隔離器波長范圍只能達(dá)到1610nm，實(shí)際應(yīng)用中 需要的更高波長的隔離器無法達(dá)到。
[0003] 有害氣體的探測(cè)，一直是全世界都在積極研究和解決的共同難題，傳統(tǒng)的探測(cè)方 式受限于設(shè)備體積、測(cè)量不準(zhǔn)確，必須接觸等缺點(diǎn)。根據(jù)有害氣體的光譜特性，其振動(dòng)頻率 和1650~2000nm光譜特性一致的原理，需使用高波長的隔離器，裝配在激光器，確保精確 量測(cè)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明提供一種制作長波長光隔離器的原理及采用該原理的長波長隔離器，以解 決現(xiàn)有的光隔離器適用波長短的問題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種制作長波長光隔離器的原理，所述光隔離器包括入射偏振片、m片法拉第旋光 體、出射偏振片和磁環(huán)，當(dāng)波長為λ。的光正向通過時(shí)：
[0008] 其中
為水平偏振的入射光電場(chǎng)
為水平放置的入射偏振片
為短波長λ i的45度法拉第旋光片
丨為Θ。角度放置的出射偏振片
[0013] 帶入以上各式，且注意到
[0015] 隔離器的正向透過率T為
[0017] 同理，沿Θ。方向偏振反饋光反向通過時(shí)，反饋光透過電場(chǎng)表述為
[0019] 其中
Ε。為偏振方向?yàn)棣?。的反饋光電?chǎng)
[0020] 反向通過率R可從上式得出為：
[0022] 通過理想隔離器條件R = 0和T = 1，得出
[0024] N為奇數(shù)，由式5可知，通過多片短波長法拉第旋光體，可以實(shí)現(xiàn)長波長光隔離器 功能。
[0025] -種采用上述原理的光隔離器，包括外封管和磁環(huán)，所述磁環(huán)套接于所述外封管 內(nèi)，所述磁環(huán)內(nèi)粘接有隔離芯片，所述隔離芯片通過光學(xué)粘合劑粘合由疊放在在一起的入 射偏振片、法拉第旋光體和出射偏振片構(gòu)成，所述法拉第旋光體的數(shù)量至少為兩個(gè)。
[0026] 其中，優(yōu)選地，所述法拉第旋光體的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)法拉第旋光體分別為波長為 825nm的法拉第旋光體。
[0027] 其中，優(yōu)選地，所述法拉第旋光體的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)法拉第旋光體分別為波長為 862. 5nm的法拉第旋光體。
[0028] 其中，優(yōu)選地，所述法拉第旋光體的數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)法拉第旋光體分別為波長為 599nm的法拉第旋光體。
[0029] 其中，優(yōu)選地，所述法拉第旋光體的數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)法拉第旋光體分別為波長為 581nm的法拉第旋光體。
[0030] 其中，優(yōu)選地，所述法拉第旋光體的數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)法拉第旋光體分別為波長為 470nm的法拉第旋光體。
[0031] 其中，優(yōu)選地，所述法拉第旋光體的數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)法拉第旋光體分別為波長為 500nm的法拉第旋光體。
[0032] 其中，優(yōu)選地，所述入射偏振片、所述法拉第旋光體和出射偏振片的橫截面為正方 形。
[0033] 其中，優(yōu)選地，所述磁環(huán)與所述隔離芯片的結(jié)合部設(shè)置有鋼環(huán)，所述鋼環(huán)與所述磁 環(huán)和所述隔離芯片之間無縫隙。
[0034] 本發(fā)明的有益效果：
[0035] 1.本發(fā)明通過多片普通短波長法拉第旋光體靈活實(shí)現(xiàn)各種不同高波長的效果，并 且降低成本，縮短生產(chǎn)周期。
[0036] 2.本發(fā)明通過在磁環(huán)和芯片之間加裝不銹鋼環(huán)，遮蔽縫隙，避免了縫隙漏光和填 補(bǔ)膠水效率低下、性能不穩(wěn)定的弊端。
【附圖說明】
[0037] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的剖面圖；
[0039] 圖2為圖1的俯視圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的剖面圖；
[0041] 圖4為圖3的俯視圖；
[0042] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的剖面圖；
[0043] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的剖面圖；
[0044] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例5的剖面圖；
[0045] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例6的剖面圖。
[0046] 圖中，1.外封管，2.磁環(huán)，3.隔尚芯片，31.入射偏振片，32.法拉第旋光體,33.出 射偏振片，34.光學(xué)粘合劑，4.鋼環(huán)
【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0048] 實(shí)施例1
[0049] -種制作長波長光隔離器的原理，所述光隔離器包括入射偏振片31、m片法拉第 旋光體32、出射偏振片33和磁環(huán)2,當(dāng)波長為λ。的光正向通過時(shí)：
[0051] 其中
為水平偏振的入射光電場(chǎng)
為水平放置的入射偏振片31
為短波長λ i的45度法拉第旋光片
為9。角度放置的出射偏振片33
[0056] 帶入以上各式，且注意到
[0058] 隔離器的正向透過率T為
[0060] 同理，沿Θ。方向偏振反饋光反向通過時(shí)，反饋光透過電場(chǎng)表述為
[0062] 其中
I Ε。為偏振方向?yàn)棣?。的反饋光電?chǎng)
[0063] 反向通過率R可從上式得出為：
[0065] 通過理想隔離器條件R = 0和T = 1，得出
[0067] N為奇數(shù)，由式5可知，通過兩片825nm的短波長法拉第旋光體32,可以實(shí)現(xiàn) 1650nm的長波長光隔離器功能。
[0068] 如圖1和圖2所示，本實(shí)施例還提供一種采用上述原理的光隔離器，包括外封管1 和磁環(huán)2,磁環(huán)2套接于外封管1內(nèi)，磁環(huán)2內(nèi)粘接有隔離芯片，隔離芯片通過光學(xué)粘合劑 34粘合由疊放在在一起的入射偏振片31、法拉第旋光體32和出射偏振片33構(gòu)成。
[0069] 其中，法拉第旋光體32的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)法拉第旋光體32分別為波長為825nm 的法拉第旋光體32。
[0070] 其中，入射偏振片31、法拉第旋光體32和出射偏振片33的橫截面為正方形。
[0071] 本實(shí)施例通過兩片825nm短波長法拉第旋光體32實(shí)現(xiàn)1650nm高波長的隔離器需 求，從而降低成本縮短周期。
[0072] 實(shí)施例2
[0073] -種制作長波長光隔離器的原理，所述光隔離器包括入射偏振片31、m片法拉第 旋光體32、出射偏振片33和磁環(huán)2,當(dāng)波長為λ。的光正向通過時(shí)：
[0075] 其中
為水平偏振的入射光電場(chǎng)
為水平放置的入射偏振片31
為短波長λ i的45度法拉第旋光片
為9。角度放置的出射偏振片33
[0080] 帶入以上各式，且注意到
[0082] 隔離器的正向透過率T為
[0084] 同理，沿Θ。方向偏振反饋光反向通過時(shí)，反饋光透過電場(chǎng)表述為 [
[0086] 其中
Ε。為偏振方向?yàn)棣?。的反饋光電?chǎng)
[0087] 反向通過率R可從上式得出為：
[0089] 通過理想隔離器條件R = 0和T = 1，得出
[0091] N為奇數(shù)，由式5可知，通過兩片862. 5nm的短波長法拉第旋光體32,可以實(shí)現(xiàn) 1725nm的長波長光隔離器功能。
[0092] 如圖3和圖4所示，本實(shí)施例還提供一種采用上述原理的光隔離器，包括外封管1 和磁環(huán)2,磁環(huán)2套接于外封管1內(nèi)，磁環(huán)2內(nèi)粘接有隔離芯片，隔離芯片通過光學(xué)粘合劑 34粘合由疊放在在一起的入射偏振片31、法拉第旋光體32和出射偏振片33構(gòu)成。
[0093] 其中，法拉第旋光體32的數(shù)量為2個(gè)，兩個(gè)法拉第旋光體32分別為波長為 862. 5nm的法拉第旋光體32。
[0094] 其中，入射偏振片31、法拉第旋光體32和出射偏振片33的橫截面為正方形。
[0095] 并且，磁環(huán)2與隔離芯片的結(jié)合部設(shè)置有鋼環(huán)4,鋼環(huán)4與磁環(huán)2和隔離芯片之間 無縫隙，鋼環(huán)4內(nèi)徑與長波長隔離器有效通光孔的尺寸相同。在磁環(huán)2和芯片之間加裝不 銹鋼環(huán)4,遮蔽縫隙，避免了縫隙漏光和填補(bǔ)膠水效率低下、性能不穩(wěn)定的弊端。
[0096] 本實(shí)施例通過兩片862. 5nm短波長法拉第旋光體32實(shí)現(xiàn)1725nm高波長的隔離器 需求，從而降低成本縮短周期。
[0097] 實(shí)施例3
[0098] 一種制作長波長光隔離器的原理，所述光隔離器包括入射偏振片31、m片法拉第 旋光體32、出射偏振片33和磁環(huán)2,當(dāng)波長為λ。的光正向通過時(shí)：
[0100] 其中
為水平偏振的入射光電場(chǎng)
為水平放置的入射偏振片31
為短波長λ i的45度法拉第旋光片
為9。角度放置的出射偏振片33
[0105] 帶入以上各式，且注意到
[0107] 隔離器的正向透過率T為
[0109] 同理，沿Θ。方向偏振反饋光反向通過時(shí)，反饋光透過電場(chǎng)表述為
[0111] 其中
E。為偏振方向?yàn)棣?。的反饋光電?chǎng)
[0112] 反向通過率R可從上式得出為：
[0114] 通過理想隔離器條件R = O和T = 1，得出
[0116] N為奇數(shù)，由式5可知，通過三片581nm的短波