專利名稱：光隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光隔離器，特別是一種應(yīng)用于光通信系統(tǒng)，對正向傳輸光具有較低插入損耗、而對回返光起隔離作用的光隔離器，該光隔離器組裝后各組件具穩(wěn)定的相對定位，不易受外界影響。
光通信系統(tǒng)中，產(chǎn)生信號的半導(dǎo)體光源對于回返光非常敏感，回返光對光源的影響主要表現(xiàn)為頻率漂移、幅度變化及產(chǎn)生噪聲，而使得光源工作不穩(wěn)定，進而影響整個系統(tǒng)的正常工作。因此，光隔離器的采用極為重要。
光隔離器是一種對正向傳輸光具有較低插入損耗，而對反向傳輸光有較大衰減的光路不可逆光學(xué)器件，因而可抑制光傳輸系統(tǒng)中反向傳輸光對光源的不利影響，理想的光隔離器能傳輸所有正向輸入光同時隔離所有反向傳輸光。
常用的光隔離器包括第一光纖準直裝置、一個光隔離中心及第二光纖準直裝置。其中，第一光纖準直裝置包括帶有光纖的插針和自聚焦透鏡，正向傳輸時，用以將外部光信號匯聚至光隔離中心，第二光纖準直裝置與第一光纖準直裝置結(jié)構(gòu)相同，正向傳輸時可將光信號從光隔離中心匯聚至輸出光纖。光隔離中心包括第一雙折射晶體、一光學(xué)非互易器件(如法拉第旋轉(zhuǎn)器)及第二雙折射晶體，其中該光學(xué)非互易器件置于第一、第二雙折射晶體之間。工作時，該第一雙折射晶體將輸入光分離成偏振方向互相垂直的兩束光，光學(xué)非互易器件使兩光束的偏振方向均旋轉(zhuǎn)一特定角度θ(如45度)，第二雙折射晶體與第一雙折射晶體的光軸夾角亦為特定角度θ，從而使該兩束光被合并，并經(jīng)第二光纖準直裝置匯聚至輸出光纖；由于光學(xué)非互易器件的非互易性，來自輸出光纖的信號無法傳輸至輸入光纖，從而實現(xiàn)光隔離。為降低插入損耗、提高隔離性能，該第一、第二雙折射晶體應(yīng)有精確的相對定位，即兩雙折射晶體光軸夾角應(yīng)為特定角度θ。
現(xiàn)有光隔離器請參閱


圖1，該光隔離器1包括兩結(jié)構(gòu)相同的準直裝置11和一個光隔離中心17。其中，該準直裝置11包括帶有光纖12的插針13、自聚焦透鏡14和套管15，該插針13和自聚焦透鏡14通過套管15套裝固持，且自聚焦透鏡14部分突伸出套管15，該套管15進一步套設(shè)在一不銹鋼外管16內(nèi)。該光隔離中心17置于兩準直裝置11之間，包括第一雙折射晶體171、第二雙折射晶體173、磁環(huán)174和置于兩雙折射晶體171與173間的磁光晶體172。其中，第一雙折射晶體171、第二雙折射晶體173及磁光晶體172通過粘膠結(jié)合后套裝于磁環(huán)174內(nèi)，再檢測其光學(xué)性能，若符合預(yù)定要求，則將磁環(huán)174套入一光纖準直裝置11的自聚焦透鏡14突伸出套管15的部分，并經(jīng)檢測校準后固定封裝而成光隔離器1。然而，粘貼光隔離中心17各組件時，必須精確調(diào)節(jié)第一雙折射晶體171與第二雙折射晶體173的光軸夾角，使得操作較為困難，且由于現(xiàn)有技術(shù)一般是使用熱凝固膠固定上述光學(xué)組件，在烘烤制程中溫度的變化易使該光隔離中心17各組件的相對位置受到影響，以致降低其整體光學(xué)性能，且組裝過程中，該光隔離中心17的磁環(huán)174在套入一光纖準直裝置13的末端后通過黏膠固定，容易產(chǎn)生溢膠現(xiàn)象，而污染自聚焦透鏡14和第一雙折射晶體171的表面，從而造成不良品。另，組裝前，該光隔離中心17必需先加以清洗，以確保組裝完成后，光隔離中心17整體光學(xué)特性仍符合預(yù)定要求，然而，現(xiàn)有技術(shù)中該光隔離中心17中的磁環(huán)174較長會使該光隔離中心17較難清洗，此外，較長的磁環(huán)174亦需較高的成本。
本實用新型的目的是提供一組裝快捷、組裝時不會產(chǎn)生溢膠現(xiàn)象、組裝后各光學(xué)組件有良好相對定位的光隔離器。
本實用新型的技術(shù)特征在于它主要包括兩個相同的光纖準直裝置、一個光隔離中心和一個固持裝置。該光隔離中心包括第一雙折射晶體、光學(xué)非互易器件和第二雙折射晶體。該固持裝置大致為圓柱狀，其兩端分別開有一孔洞，用以收容固持光纖準直裝置。另，該固持裝置中間位置處進一步開有三個開口，其形狀和尺寸分別與第一雙折射晶體、光學(xué)非互易器件及第二雙折射晶體的形狀和尺寸相當，該第一雙折射晶體、光學(xué)非互易器件和第二雙折射晶體分別安裝在該三個開口內(nèi)。
與現(xiàn)有光隔離器相比，本實用新型具如下優(yōu)點由于該光隔離中心各組件分別置于不同的開口內(nèi)，組件間無須粘膠結(jié)合，使得組裝快捷，組裝時不會產(chǎn)生溢膠現(xiàn)象而污染光學(xué)組件，且當外界溫度變化時，光隔離中心各組件的相對位置不易改變，從而提高光隔離器的整體光學(xué)性能，并且該光學(xué)非互易器件的磁環(huán)長度較短，僅稍大于或等于該法拉第旋轉(zhuǎn)晶體的長度，既可降低成本又便于清洗光隔離中心各組件。另，若檢測表明光隔離中心的光學(xué)性能低于預(yù)定要求，由于光隔離中心各組件間并未采用粘膠，亦可拆分且拆分后各組件表面并未污染而可重新利用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明
圖1是現(xiàn)有光隔離器的剖面視圖。
圖2是本實用新型光隔離器的立體分解視圖。
圖3是本實用新型光隔離器的剖面視圖。
請參考圖2和圖3，是本實用新型光隔離器10的立體分解視圖和剖面視圖。該光隔離器10主要包括兩個結(jié)構(gòu)相同的光纖準直裝置20、光隔離中心30及一個固持裝置40。其中，該光纖準直裝置20大致呈圓柱狀，包括帶有光纖21的插針22、自聚焦透鏡23和套管24，該插針22和自聚焦透鏡23通過套管24固持，該套管24進一步裝置在一金屬外管28中。
該光隔離中心30主要包括第一雙折射晶體31、第二雙折射晶體32和光學(xué)非互易器件33。該第一雙折射晶體31和第二雙折射晶體32大致為楔形，可采用鈮酸鋰晶體制成，且兩雙折射晶體31和32的光軸夾角為一特定角度θ。該光學(xué)非互易器件33位于兩雙折射晶體31和32之間，其可為法拉第旋轉(zhuǎn)器，它包括一磁環(huán)34和一法拉第旋轉(zhuǎn)晶體36，其中，該光學(xué)非互易器件33的磁環(huán)34長度較短，僅稍大于或等于該法拉第旋轉(zhuǎn)晶體36的長度。通過該光學(xué)非互易器件33可使透過其內(nèi)部的光束的偏振方向非互易旋轉(zhuǎn)一特定角度θ，所謂非互易，即正向傳輸光束與反向傳輸光束的偏振方向經(jīng)光學(xué)非互易器件33旋轉(zhuǎn)時，其旋轉(zhuǎn)方向相同。
該固持裝置40大致為圓柱體，可采用金屬材料一體加工成型。其縱長方向兩端分別開設(shè)一孔洞41，該孔洞41的直徑大致等于光纖準直裝置20的直徑，用以收容固持該光纖準直裝置20。該固持裝置40上靠近其兩端處，分別開設(shè)有四個焊接孔42，該焊接孔42均勻布設(shè)在該固持裝置40的外表面43上，且和孔洞41貫通，用以焊接固定光纖準直裝置20。該固持裝置40中間位置處開有三個開45、47和49，其形狀和尺寸分別與第一雙折射晶體31、光學(xué)非互易器件33及第二雙折射晶體32的形狀和尺寸相當，以供固定光隔離中心30各組件之用。請參閱圖3為使光信號順利傳輸，該固持裝置40上進一步開設(shè)一孔徑約為400-500μm之通道44，以連通兩端孔洞41和三個開口45、47和49。
組裝時，將第一雙折射晶體31、光學(xué)非互易器件33及第二雙折射晶體32分別對應(yīng)置于固持裝置40的開45、47和49內(nèi)，若檢測表明光隔離中心30的光學(xué)性能符合預(yù)定要求，則以粘膠在固持裝置40的開口處固定光隔離中心30。然后將兩光纖準直裝置20分別插設(shè)于固持裝置40的孔洞41中，經(jīng)調(diào)節(jié)校準后，在焊接孔42處焊接金屬外管28，將光纖準直裝置20固定在固持裝置40之中，而制成光隔離器10。
權(quán)利要求1.一種光隔離器，包括至少一光纖準直裝置，一光隔離中心和一固持裝置，其特征在于該固持裝置兩端分別開有一孔洞，該兩孔洞間至少開設(shè)一開口，該光隔離中心容納固定在該開口內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于該光纖準直裝置進一步包括帶有光纖的插針和自聚焦透鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于該光隔離中心包括第一雙折射晶體、第二雙折射晶體及光學(xué)非互易器件。
4.如權(quán)利要求3所述的光隔離器，其特征在于該固持裝置的開口為三個，其形狀和尺寸分別與第一雙折射晶體、光學(xué)非互易器件及第二雙折射晶體的形狀和尺寸相當。
5.如權(quán)利要求1所述的光隔離器，其特征在于該固持裝置采用金屬材料一體加工成型。
6.如權(quán)利要求3所述的光隔離器，其特征在于該固持裝置采用金屬材料一體加工成型。
7.如權(quán)利要求6所述的光隔離器，其特征在于該光纖準直裝置大致呈圓柱狀，該固持裝置孔洞的直徑大致等于光纖準直裝置的直徑，光纖準直裝置安裝在該孔洞內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的光隔離器，其特征在于該固持裝置上靠近兩端處開設(shè)有多個焊接孔。
9.如權(quán)利要求4所述的光隔離器，其特征在于該固持裝置上進一步開設(shè)通道，用以連通兩端孔洞及三個開口。
10.如權(quán)利要求3所述的光隔離器，其特征在于該光學(xué)非互易器件為法拉第旋轉(zhuǎn)器。
11.如權(quán)利要求10所述的光隔離器，其特征在于該法拉第旋轉(zhuǎn)器進一步包含磁環(huán)及法拉第旋轉(zhuǎn)晶體，該磁環(huán)的長度略大于或等于該法拉第旋轉(zhuǎn)晶體的長度。
專利摘要一種光隔離器包括兩個相同的光纖準直裝置、一個光隔離中心以及一個固持裝置。該光隔離中心包括第一雙折射晶體、光學(xué)非互易器件和第二雙折射晶體。該固持裝置大致為圓柱狀,其兩端分別開有一孔洞,用以收容固持光纖準直裝置。另,該固持裝置中間位置處開有三個開口,其形狀和尺寸分別與第一雙折射晶體、光學(xué)非互易器件及第二雙折射晶體的形狀和尺寸相當,以固定光隔離中心各組件。
文檔編號G02F1/09GK2489353SQ0124246
公開日2002年5月1日 申請日期2001年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者陳建呈, 鄧兆展, 余泰成, 李俊佑 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