(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811480078.2
(22)申请日 2018.12.05
(71)申请人 珠海市杰威光电科技有限公司
地址 519000 广东省珠海市香洲区福田路
18号1栋3层315-41
(72)发明人 肖俊鹏
(74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限
公司 11212
代理人 谈杰
(51)Int.Cl.
G02B 6/27(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种超小型在线式光纤隔离
和第二毛细管分别位于套管的两端，套管套设在
第一毛细管和第二毛细管上，第一毛细管和第二
半波片、法拉第旋转片、第二位移片和磁环，楔角
片的一侧设置有球透镜，球透镜的远离楔角片的
一侧设置有磁环，磁环的内侧设置有第一位移
片、半波片、法拉第旋转片和第二位移片。本发明
超小型在线式光纤隔离器，core结构采用磁环提
供法拉第旋转片所需的外部磁场，调节第一位移
量，外径可较现有常规设计缩小45％以上，长度
方向缩小50％以上，
材料成本缩减100％以上。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 109307910 A 2019.02.05
C N 109307910
A
1.一种超小型在线式光纤隔离器，包括第一毛细管(1)和第二毛细管(2)，其特征在于：所述第一毛细管(1)和第二毛细管(2)分别位于套管(3)的两端，所述套管(3)套设在第一毛细管(1)和第二毛细管(2)上，所述第一毛细管(1)和第二毛细管(2)之间设置有楔角片(4)、球透镜(5)、第一位移片(6)、半波片(7)、法拉第旋转片(8)、第二位移片(9)和磁环(10)，所述楔角片(4)的一侧设置有球透镜(5)，所述球透镜(5)的远离楔角片(4)的一侧设置有磁环
(10)，所述磁环(10)的内侧设置有第一位移片(6)、半波片(7)、法拉第旋转片(8)和第二位移片(9)，所述第一位移片(6)的一侧设置有半波片(7)，所述半波片(7)的一侧设置有法拉第旋转片(8)，所述法拉第旋转片(8)的一侧设置有第二位移片(9)。
2.根据权利要求1所述的一种超小型在线式光纤隔离器，其特征在于：所述球透镜(5)也可为非球透镜、自聚焦透镜或薄透镜。
3.根据权利要求1所述的一种超小型在线式光纤隔离器，其特征在于：所述第一位移片
(6)和第二位移片(9)均为一种双折射材质制成的构件。
4.根据权利要求1所述的一种超小型在线式光纤隔离器，其特征在于：所述半波片(7)为一种石英晶体材质制成的构件。
权 利 要 求 书1/1页CN 109307910 A
一种超小型在线式光纤隔离器
技术领域
[0001]本发明涉及光通信技术领域，具体为一种超小型在线式光纤隔离器。
背景技术
[0002]在线式光纤隔离器要求光从入端光纤输入，通过该器件后，以较小损耗达到接收端光纤，如果光逆向从接收端光纤输入，则应产生较大的损耗到达入端光纤，完成单向隔离的作用，产生非互易的光学原理为工程人员所熟知，一般采用市面常见的法拉第旋转片在磁场作用下的旋光效果，同时结合双折射晶体的各向异性等特点实现，一般对此种光纤隔离器除有光学参数要求以外，也要求产品具有小体积、高可靠性和一定的经济性等等。[0003]常规在线式光纤隔离器包括毛细管1、套管1和透镜1构成一个准直器1，毛细管2、套管2和透镜2构成一个准直器2，磁环、晶体1和晶体2构成core，最后用一个套管3将三者结合成一个整体产品，两个准直器的功能是将光纤出射的光束准直，core完成对光的非互易作用。
[0004]现有的常规在线式光纤隔离器的缺点为产品体积比较大，表现在长度方向和产品的外圆尺寸，导致需要的安装空间大，同时消耗的晶体材料和法拉第旋转片体积大，增加了产品的原材料成本。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种超小型在线式光纤隔离器，外径可较现有常规设计缩小45％以上，长度方向缩小50％以上，材料成本缩减100％以上，可以解决现有技术中的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超小型在线式光纤隔离器，包括第一毛细管和
第二毛细管，所述第一毛细管和第二毛细管分别位于套管的两端，所述套管套设在第一毛细管和第二毛细管上，所述第一毛细管和第二毛细管之间设置有楔角片、球透镜、第一位移片、半波片、法拉第旋转片、第二位移片和磁环，所述楔角片的一侧设置有球透镜，所述球透镜的远离楔角片的一侧设置有磁环，所述磁环的内侧设置有第一位移片、半波片、法拉第旋转片和第二位移片，所述第一位移片的一侧设置有半波片，所述半波片的一侧设置有法拉第旋转片，所述法拉第旋转片的一侧设置有第二位移片。
[0007]优选的，所述球透镜也可为非球透镜或是类似功能的薄透镜。
[0008]优选的，所述第一位移片和第二位移片均为一种双折射材质制成的构件。[0009]优选的，所述半波片为一种石英晶体材质制成的构件，也可为其他双折射材质制成的构件。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0011]本发明超小型在线式光纤隔离器，出光面是抛光后的光纤端面，此时从光纤端面出射的光束成发散状态，考虑提高回波损耗的需要，出光面一般设计为角度研磨，此角度会造成出光主光束偏离光轴，楔角片用于将偏离光轴的主光束纠正回光轴，从而减少偏离光
轴带来的附加损耗，球透镜用于将发散光重新汇聚，光束通过球透镜后重新汇聚，在达到收光面之前，可设计一款光非互易性的由第一位移片、半波片、法拉第旋转片、第二位移片和磁环组成的core结构，c
ore结构可以是任何一种完成光非互易性的结构体，最终光束重新汇聚在收光面上，光纤位于该汇聚点上而获得比较小的插入损耗，core结构和楔角片可分别位于球透镜的两侧，不影响最终的设计效果和实现，core结构采用磁环提供法拉第旋转片所需的外部磁场，调节第一位移片与第二位移片的厚度可控制光束的位移偏移量，该超小型在线式光纤隔离器，外径可较现有常规设计缩小45％以上，长度方向缩小50％以上，材料成本缩减100％以上。
附图说明
[0012]图1为本发明的超小型在线式光纤隔离器的示意图；
[0013]图2为本发明的A-A剖面图；
[0014]图3为本发明的超小型在线式光纤隔离器的光路原理图；
[0015]图4为本发明的超小型在线式光纤隔离器的正向光路原理图；
[0016]图5为本发明的超小型在线式光纤隔离器的反向光路原理图；
[0017]图6为本发明的常规在线式光纤隔离器的剖面示意图。
[0018]图中：1、第一毛细管；2、第二毛细管；3、套管；4、楔角片；5、球透镜；6、第一位移片；
7、半波片；8、法拉第旋转片；9、第二位移片；10、磁环。
具体实施方式
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]请参阅图1-6，一种超小型在线式光纤隔离器，包括第一毛细管1和第二毛细管2，第一毛细管1和第二毛细管2分别位于套管3的两端，第一毛细管1承载出射光纤，同时做端面研磨抛光，第二毛细管2承载接收光纤，且做端面研磨抛光，套管3套设在第一毛细管1和第二毛细管2上，第一毛细管1和第二毛细管2最终与套管3采用胶固定，达到密封结构的效果，第一毛细管1和第二毛细管2之间设置有楔角片4、球透镜5、第一位移片6、半波片7、法拉第旋转片8、第二位移片9和磁环10，出光面是抛光后的光纤端面，此时从光纤端面出射的光束成发散状态，考虑提高回波损耗的需要，出光面一般设计为角度研磨，此角度会造成出光主光束偏离光轴，楔角片4用于将偏离光轴的主光束纠正回光轴，从而减少偏离光轴带来的附加损耗，楔角片4的一侧设置有球透镜5，球透镜5也可为非球透镜或是类似功能的薄透镜，球透镜5用于将发散光重新汇聚，光束通过球透镜5后重新汇聚，球透镜5的远离楔角片4的一侧设置有磁环10，磁环10的内侧设置有第一位移片6、半波片7、法拉第旋转片8和第二位移片9，第一位移片6的一侧
设置有半波片7，半波片7为一种石英晶体材质制成的构件，也可为其他双折射材质制成的构件，半波片7的一侧设置有法拉第旋转片8，法拉第旋转片8的一侧设置有第二位移片9，第一位移片6和第二位移片9均为一种双折射材质制成的构件，在达到收光面之前，可设计一款光非互易性的由第一位移片6、半波片7、法拉第旋转片8、第二
位移片9和磁环10组成的core结构，core结构可以是任何一种完成光非互易性的结构体，最终光束重新汇聚在收光面上，光纤位于该汇聚点上而获得比较小的插入损耗，core结构和楔角片4可分别位于球透镜5的两侧，不影响最终的设计效果和实现，core结构采用磁环10提供法拉第旋转片8所需的外部磁场，调节第一位移片6与第二位移片9的厚度可控制光束的位移偏移量，该超小型在线式光纤隔离器，外径可较现有常规设计缩小45％以上，长度方向缩小50％以上，材料成本缩减100％以上。
[0021]综上所述：本发明超小型在线式光纤隔离器，出光面是抛光后的光纤端面，此时从光纤端面出射的光束成发散状态，考虑提高回波损耗的需要，出光面一般设计为角度研磨，此角度会造成出光主光束偏离光轴，楔角片4用于将偏离光轴的主光束纠正回光轴，从而减少偏离光轴带来的附加损耗，球透镜5用于将发散光重新汇聚，光束通过球透镜5后重新汇聚，在达到收光面之前，可设计一款光非互易性的由第一位移片6、半波片7、法拉第旋转片8、第二位移片9和磁环10组成的core结构，core结构可以是任何一种完成光非互易性的结构体，最终光束重新汇聚在收光面上，光纤位于该汇聚点上而获得比较小的插入损耗，core 结构和楔角片4可分别位于球透镜5的两侧，不影响最终的设计效果和实现，core结构采
用磁环10提供法拉第旋转片8所需的外部磁场，调节第一位移片6与第二位移片9的厚度可控制光束的位移偏移量，该超小型在线式光纤隔离器，外径可较现有常规设计缩小45％以上，长度方向缩小50％以上，材料成本缩减100％以上。
[0022]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0023]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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