[發(fā)明專利]光隔離器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710018191.4
• 申請(qǐng)日: 2007-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN101334506A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文松;趙衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G02B6/26
• 分類號(hào): G02B6/26;G02F1/09;G02B6/32;G02B1/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 徐平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域的光隔離器。

背景技術(shù)

光隔離器是一種只允許光單向傳輸?shù)墓鉄o(wú)源器件，用于保護(hù)激光器、光放大器等發(fā)光器件，使之不受回向光的干擾。光隔離器按偏振的相關(guān)性分為兩種：偏振相關(guān)型和偏振無(wú)關(guān)型。由于光纖通信中光纖中光波的偏振態(tài)是隨機(jī)變換的，因此，常采用偏振無(wú)關(guān)光隔離器。

偏振無(wú)關(guān)光隔離器的實(shí)現(xiàn)方式有多種，其中主要有兩種類型：位移(Displacer)型光隔離器和楔型光隔離器。這兩種類型在文獻(xiàn)《偏振無(wú)關(guān)光隔離器》，光電子協(xié)會(huì)，1979/7?Vol.J.62-CNo.7，pp.505-512和美國(guó)專利U.S.Pat.No.4548478中有詳細(xì)介紹。該類傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的光隔離器，當(dāng)光經(jīng)光纖頭發(fā)出經(jīng)過(guò)自聚焦透鏡耦合后，在透鏡輸出端光束的半徑為0.5mm，這樣，如果把隔離體部分放在兩個(gè)自聚焦透鏡之間，必須使反向的o光和e光分開很大的距離才能取到隔離的作用，這就要求所用位移型晶體和法拉第旋轉(zhuǎn)片或者楔型雙折射晶體的尺寸很大才能達(dá)到要求，致使器件的體積大、成本高。例如：位移型光隔離器，為了滿足隔離度要求，使反向光相對(duì)于輸入準(zhǔn)直器發(fā)生橫向位移，反向光路中的兩束光需偏移較大距離，這就要求位移晶體的體積要非常大，因而導(dǎo)致光隔離器整體體積大，且成本高昂，已經(jīng)被楔型光隔離器取代。楔型光隔離器，使反向光相對(duì)于輸入準(zhǔn)直器發(fā)生角度偏離，隔離效果較位移型光隔離器好，但其存在偏振模色散和平行位移等不足，需要進(jìn)行補(bǔ)償，而且所用的楔型雙折射晶體和法拉第旋轉(zhuǎn)片的截面過(guò)大，成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種光隔離器，其解決了背景技術(shù)中體積大、成本高的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種光隔離器，包括：隔離體2，分設(shè)于殼體7兩端的入端光纖頭1及出端光纖頭5，設(shè)置于入端光纖頭1與出端光纖頭5之間的第一自聚焦透鏡3、第二自聚焦透鏡4，所述的入端光纖頭1、第一自聚焦透鏡3、第二自聚焦透鏡4固定于玻璃套管6內(nèi)；其特征在于：所述的隔離體2由依次設(shè)置的位移型晶體201、45°法拉第旋轉(zhuǎn)片202、半波片203及位移型晶體204固連為一體構(gòu)成，所述的第一位移型晶體201與第二位移型晶體204之間的光軸夾角為90°，所述的第一位移型晶體201與第二位移型晶體204的走離平面平行、走離量相同且走離方向相反；所述的隔離體2設(shè)置于入端光纖頭1和第一自聚焦透鏡3之間并通過(guò)第二位移型晶體204與第一自聚焦透鏡3相固定；所述入端光纖頭1的內(nèi)端面跟與之相向的第一自聚焦透鏡3的端面相平行，所述出端光纖頭5的內(nèi)端面跟與之相向的第二自聚焦透鏡4的端面相平行，所述的第一自聚焦透鏡3與第二自聚焦透鏡4相向的端面垂直于中心軸OO′，所述的第一自聚焦透鏡3與第二自聚焦透鏡4的光軸平行、焦距相同且相鄰焦面重合，所述入端光纖頭1的內(nèi)端面與出端光纖頭5的內(nèi)端面處于物像共軛位置上。

上述半波片203和第一位移型晶體201之間的光軸夾角一般應(yīng)為22.5°。

上述入端光纖頭1的內(nèi)端面可以是垂直于中心軸OO′的平面，或是與中心軸OO′具有90°-α夾角的斜面；上述出端光纖頭5的內(nèi)端面可以是垂直于中心軸OO′的平面或?yàn)榕c中心軸OO′具有90°-α夾角的斜面，所述α的取值為6°～10°。

上述入端光纖頭1的內(nèi)端面與出端光纖頭5的內(nèi)端面以均鍍有增透膜為佳，上述第一自聚焦透鏡3與第二自聚焦透鏡4相向的端面也以鍍有增透膜為佳。

上述45°法拉第旋轉(zhuǎn)片202可采用磁性旋轉(zhuǎn)片，也可采用外設(shè)永久磁性環(huán)的非磁性旋轉(zhuǎn)片。

上述入端光纖頭1的內(nèi)端面與中心軸OO′的90°-α夾角以及所述出端光纖頭5的內(nèi)端面與中心軸OO′的90°-α夾角，該α的取值以8°為佳。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明將隔離體放置于光纖頭與自聚焦透鏡之間，則可選擇尺寸很小的位移型晶體和法拉第旋轉(zhuǎn)片。因?yàn)椋饫w中發(fā)出的光的模場(chǎng)半徑w₀≈5um，可以近似為點(diǎn)光源，正向光可以完全通過(guò)隔離體，反向的o光和e光只需分開很小的距離即不會(huì)被耦合入光纖中，所以具有很好的隔離效果。

本發(fā)明可以采用體積很小的位移型晶體和法拉第旋轉(zhuǎn)片，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)微型化，以適應(yīng)光纖通信技術(shù)飛速發(fā)展對(duì)光隔離器的微型化要求。

本發(fā)明成本大幅度下降，且可消除偏振模色散。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：