[发明专利]光隔离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于光纤通信领域的光隔离器。

背景技术

光隔离器是一种只允许光单向传输的光无源器件，用于保护激光器、光放大器等发光器件，使之不受回向光的干扰。光隔离器按偏振的相关性分为两种：偏振相关型和偏振无关型。由于光纤通信中光纤中光波的偏振态是随机变换的，因此，常采用偏振无关光隔离器。

偏振无关光隔离器的实现方式有多种，其中主要有两种类型：位移(Displacer)型光隔离器和楔型光隔离器。这两种类型在文献《偏振无关光隔离器》，光电子协会，1979/7 Vol.J.62-CNo.7，pp.505-512和美国专利U.S.Pat.No.4548478中有详细介绍。该类传统结构的光隔离器，当光经光纤头发出经过自聚焦透镜耦合后，在透镜输出端光束的半径为0.5mm，这样，如果把隔离体部分放在两个自聚焦透镜之间，必须使反向的o光和e光分开很大的距离才能取到隔离的作用，这就要求所用位移型晶体和法拉第旋转片或者楔型双折射晶体的尺寸很大才能达到要求，致使器件的体积大、成本高。例如：位移型光隔离器，为了满足隔离度要求，使反向光相对于输入准直器发生横向位移，反向光路中的两束光需偏移较大距离，这就要求位移晶体的体积要非常大，因而导致光隔离器整体体积大，且成本高昂，已经被楔型光隔离器取代。楔型光隔离器，使反向光相对于输入准直器发生角度偏离，隔离效果较位移型光隔离器好，但其存在偏振模色散和平行位移等不足，需要进行补偿，而且所用的楔型双折射晶体和法拉第旋转片的截面过大，成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光隔离器，其解决了背景技术中体积大、成本高的技术问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种光隔离器，包括：隔离体2，分设于壳体7两端的入端光纤头1及出端光纤头5，设置于入端光纤头1与出端光纤头5之间的第一自聚焦透镜3、第二自聚焦透镜4，所述的入端光纤头1、第一自聚焦透镜3、第二自聚焦透镜4固定于玻璃套管6内；其特征在于：所述的隔离体2由依次设置的位移型晶体201、45°法拉第旋转片202、半波片203及位移型晶体204固连为一体构成，所述的第一位移型晶体201与第二位移型晶体204之间的光轴夹角为90°，所述的第一位移型晶体201与第二位移型晶体204的走离平面平行、走离量相同且走离方向相反；所述的隔离体2设置于入端光纤头1和第一自聚焦透镜3之间并通过第二位移型晶体204与第一自聚焦透镜3相固定；所述入端光纤头1的内端面跟与之相向的第一自聚焦透镜3的端面相平行，所述出端光纤头5的内端面跟与之相向的第二自聚焦透镜4的端面相平行，所述的第一自聚焦透镜3与第二自聚焦透镜4相向的端面垂直于中心轴OO′，所述的第一自聚焦透镜3与第二自聚焦透镜4的光轴平行、焦距相同且相邻焦面重合，所述入端光纤头1的内端面与出端光纤头5的内端面处于物像共轭位置上。

上述半波片203和第一位移型晶体201之间的光轴夹角一般应为22.5°。

上述入端光纤头1的内端面可以是垂直于中心轴OO′的平面，或是与中心轴OO′具有90°-α夹角的斜面；上述出端光纤头5的内端面可以是垂直于中心轴OO′的平面或为与中心轴OO′具有90°-α夹角的斜面，所述α的取值为6°～10°。

上述入端光纤头1的内端面与出端光纤头5的内端面以均镀有增透膜为佳，上述第一自聚焦透镜3与第二自聚焦透镜4相向的端面也以镀有增透膜为佳。

上述45°法拉第旋转片202可采用磁性旋转片，也可采用外设永久磁性环的非磁性旋转片。

上述入端光纤头1的内端面与中心轴OO′的90°-α夹角以及所述出端光纤头5的内端面与中心轴OO′的90°-α夹角，该α的取值以8°为佳。

本发明具有以下优点：

本发明将隔离体放置于光纤头与自聚焦透镜之间，则可选择尺寸很小的位移型晶体和法拉第旋转片。因为，光纤中发出的光的模场半径w₀≈5um，可以近似为点光源，正向光可以完全通过隔离体，反向的o光和e光只需分开很小的距离即不会被耦合入光纤中，所以具有很好的隔离效果。

本发明可以采用体积很小的位移型晶体和法拉第旋转片，产品实现微型化，以适应光纤通信技术飞速发展对光隔离器的微型化要求。

本发明成本大幅度下降，且可消除偏振模色散。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标号说明：