[發明專利]一種磁光隔離器芯及其制作方法、磁光隔離器

有效

• 申請號: 202010925809.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112068337B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 鄭熠;吳少凡;王帥華;黃鑫;徐劉偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09;C25D3/48;C25D3/38;C23C14/34;C21D6/04
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 校麗麗;叢森

本發明公開了一種磁光隔離器芯及其制作方法、磁光隔離器，屬于光纖通訊技術領域，能夠解決現有磁光隔離器插入損耗較大，封裝成品率較低的問題。所述磁光隔離器芯包括中空柱狀的磁環和柱狀的磁光晶體；磁環的內壁上設置有第一焊接金屬層；磁光晶體的外壁上設置有第二焊接金屬層，磁環的內徑小于磁光晶體的外徑，磁環可以套設在經過降溫冷縮的磁光晶體上，以使第一焊接金屬層和第二焊接金屬層在磁光晶體溫度回升后壓焊連接；或者，經過升溫膨脹的磁環可以套設在磁光晶體上，以使第一焊接金屬層和第二焊接金屬層在磁環溫度回降后壓焊連接。本發明用于制作磁光隔離器芯。

技術領域

本發明涉及一種磁光隔離器芯及其制作方法、磁光隔離器，屬于光纖通訊技術領域。

背景技術

近年來，隨著光纖通訊技術的發展，利用光與磁的相互作用的磁光設備受到注目，磁光隔離器就是一款應用在通信領域的磁光設備。磁光隔離器又稱光單向器，是一種光非互易傳輸的光無源器件，其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作用。由于磁光隔離器只允許光沿一個方向通過而在相反方向阻擋光通過，因而通過光纖回波反射的光能夠被磁光隔離器很好地隔離，這使得在高速率或長距離光纖通信中，磁光隔離器成為了必不可少的光學部件。

現有的磁光隔離器都是以法拉第效應的非互易性為基礎的，一般結構包括由磁環和磁光晶體構成的法拉第轉子、分別設置于法拉第轉子入光側和出光側的楔角片等。在現有磁光隔離器制作過程中，磁環和磁光晶體之間、磁環和楔角片之間一般都通過膠水粘接，然而在粘接時，膠水可能會滲透到磁光晶體的通光面上，從而污染通光面，這樣會導致磁光隔離器的插入損耗較大，封裝成品率較低。

發明內容

本發明提供了一種磁光隔離器芯及其制作方法、磁光隔離器，能夠解決現有磁光隔離器插入損耗較大，封裝成品率較低的問題。

一方面，本發明提供了一種磁光隔離器芯，包括中空柱狀的磁環和柱狀的磁光晶體；所述磁環的內壁上設置有第一焊接金屬層；所述磁光晶體的外壁上設置有第二焊接金屬層，所述磁環的內徑小于所述磁光晶體的外徑，所述磁光晶體在經過降溫冷縮后可放置在所述磁環內，以使所述第一焊接金屬層和所述第二焊接金屬層在所述磁光晶體溫度回升后壓焊連接；或者，所述磁環在經過升溫膨脹后可套設在所述磁光晶體上，以使所述第一焊接金屬層和所述第二焊接金屬層在所述磁環溫度回降后壓焊連接。

可選的，所述磁環的內壁與所述第一焊接金屬層之間還設置有連接金屬層；所述連接金屬層用于將所述第一焊接金屬層與所述磁環的內壁連接。

可選的，所述磁光隔離器芯還包括第一楔角片、第二楔角片、第一支撐架和第二支撐架；所述磁環的一個端面上設置有第一安裝槽，所述第一楔角片可裝配在所述第一安裝槽內；所述第一支撐架中心具有第一凸起結構，所述第一凸起結構用于與所述第一楔角片配合以填滿所述第一安裝槽；所述磁環的另一端面上設置有第二安裝槽，所述第二楔角片可裝配在所述第二安裝槽內；所述第二支撐架中心具有第二凸起結構，所述第二凸起結構用于與所述第二楔角片配合以填滿所述第二安裝槽。

可選的，所述磁光隔離器芯還包括一端開口的柱狀外殼、以及用于封閉所述外殼開口的端蓋；所述磁環、所述磁光晶體、所述第一楔角片、所述第二楔角片、所述第一支撐架和所述第二支撐架均裝配在所述外殼內，且所述第一支撐架與所述外殼的底面抵靠，所述第二支撐架與所述端蓋抵靠。

可選的，所述外殼、所述端蓋、所述第一支撐架和所述第二支撐架均具有與所述磁光晶體同軸的中心孔，所述中心孔的孔徑大于所述磁光晶體的外徑。

可選的，所述第一焊接金屬層和所述第二焊接金屬層均為金層，所述連接金屬層為銅層。

可選的，所述連接金屬層通過電鍍工藝制作在所述磁環的內壁上；所述第一焊接金屬層通過電鍍工藝制作在所述連接金屬層上；所述第二焊接金屬層通過離子濺射工藝制作在所述磁光晶體的外壁上。