一种单级隔离器芯及其制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种单级隔离器芯，包括磁环，在磁环内装设有法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片，还包括设置在所述磁环内的连接环，连接环的外壁连接在磁环的内壁上，连接环的内壁设有安装台，法拉第旋转器设置在安装台上。该方案，将法拉第旋转器固定在连接环的安装台上，将第一楔角片和第二楔角片分别固定在连接环的两端，从而避免了法拉第旋转器与第一楔角片、第二楔角片连接处因胶水渗漏而影响插入损耗，同时通过连接环的设置，方便第一楔角片和第二楔角片的调整安装，能够提高成品率。本发明还提出该隔离器芯的制作方法，采用本发明的工艺，具有安装方便，步骤简易，能够减小插入损耗，提高成品率的优点。
【专利说明】
一种单级隔离器芯及其制作工艺
技术领域
[0001]本发明涉及一种单级隔离器芯及其制作工艺，属光纤通讯技术领域。
【背景技术】
[0002]光隔离器，是一种对正向光有很小的损耗，对反向光具有很大衰减的光无源器件，能够抑制光通信系统中不期望的反射光波对光源的不利影响，保证系统的稳定运行，是大容量光通信系统中普遍应用并且不可缺少的一种器件。光隔离器按其对传输光波偏振态的依赖程度可以分为偏振相关型和偏振无关型。偏振相关型的特点在于不论输入光波的偏振状态如何，经过它输出的光波都将变成有确定偏振方向的线偏振光，这样对于不满足输入光偏振态要求的传输光都将被衰减一半的光强，减小了传输光波的应用效率。偏振无关型的特点在于传输光在光隔离器中分为两束偏振光，然后被旋转偏振态，再重新親合，除去光束在传输过程中在各个光学元件处的反射和散射产生的不可避免的衰减之外，理论上不产生其他损耗。现实的应用中多需要光器件对传输光波的偏振态不敏感，以便在多种场合下适应系统的要求。在现有比较典型的偏振无关型、利用块状晶体实现功能的光隔离器里，按照其隔离结构的特点分为单级隔离器和双级隔离器，双级隔离器的隔离度要大于单级，但插入损耗也大，并且由于采用晶体元件数量多于单级结构，因此在成本上、工艺难度上都要尚一些。
[0003]在授权公告号CN 204945528 U，名称为“一种偏振无关光纤隔离器”，的中国实用新型专利中，公开了一种偏振无关光纤隔离器，包括磁环、法拉第旋转器、第一楔角片、第二楔角片、第一光纤准直器和第二光纤准直器，所述法拉第旋转器设置在磁环内，第一楔角片安装在磁环内位于法拉第旋转器的左侧，第二楔角片安装在磁环内位于法拉第旋转器的右侦U，第二楔角片的晶轴相对于第一楔角片呈45°夹角，第一光纤准直器设置在磁环外部的左侧端，第二光纤准直器设置在磁环外部的右侧端，所述法拉第旋转器的损耗为0.02?0.06dBo
[0004]在申请公布号CN1402051，名称为“一种偏振无关型光隔离器及其制造方法”的中国发明专利申请中，公开了一种光隔离器，主要由光束输入装置、偏振选择性装置、偏振旋转装置和光束输出装置组成，所述偏振选择性装置分别由第一偏振选择性装置和第二偏振选择性装置组成;沿正向光路，所述光束输入装置位于首端，所述第一偏振选择性装置位于所述光束输入装置与所述偏振旋转装置之间，所述第二偏振选择性装置位于所述偏振旋转装置与所述光束输出装置之间;所述第一偏振选择性装置是由一块楔角形双折射晶体所组成;所述的第二偏振选择性装置是由一块与所述第一偏振选择性装置相反楔角旋向的楔角形双折射晶体所组成;所述楔角形双折射晶体的楔角面分别对应于所述光束输入装置和所述光束输出装置;所述第一偏振选择性装置和第二偏振选择性装置的楔角形双折射晶体分别为双折射作用相反的正、负双折射晶体。
[0005]上述专利中的光隔离器中，作为核心部件，光隔离器芯包括磁环、设置在磁环内的法拉第旋转器以及分别设置在法拉第旋转器两侧的第一楔角片和第二楔角片。这种隔离器芯在制造过程中，用以固定法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片的胶水有时候会渗透至楔角片与法拉第旋转器的连接面处，造成插入损耗大、影响光线传输以及次品率较高的缺点。
[0006]鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种能够提高成品率、保证光传输效果的光隔离器芯。
[0008]本发明的另一目的在提供一种单级隔离器芯的制作工艺，该制作工艺能够减小插入损耗、提高隔离器芯组装的成品率。
[0009]为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案:
[0010]—种单级隔离器芯，包括磁环，在磁环内装设有法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片，第一楔角片和第二楔角片分设在法拉第旋转器的两侧，还包括设置在所述磁环内的连接环，连接环的外壁连接在所述磁环的内壁上，连接环的内壁设有安装台，所述法拉第旋转器设置在安装台上，连接环沿轴向的一端设为第一端，第一端设有第一开口，连接环沿轴向的另一端设为第二端，第二端设有第二开口，第一开口与第二开口之间形成光线传输通道，所述第一楔角片设置在所述第一端，所述第二楔角片设置在所述第二端。
[0011 ]作为本发明的一种优选方式，所述连接环为钢环。
[0012]作为本发明的一种优选方式，所述安装台为环形支撑台。
[0013]作为本发明的一种优选方式，所述第一楔角片的晶轴相对于所述第二楔角片呈
45°夹角。
[0014]作为本发明的一种优选方式，所述法拉第旋转器通过胶黏剂固定在所述安装台上，所述第一楔角片通过胶黏剂固定在所述第一端，所述第二楔角片通过胶黏剂固定在所述第二端，所述连接环通过胶黏剂固定在所述磁环的内壁。
[0015]本发明还提出一种单级隔离器芯的制作方法，该单级隔离器芯包括磁环，在磁环内装设有法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片，第一楔角片和第二楔角片分设在法拉第旋转器的两侧，还包括设置在所述磁环内的连接环，连接环的外壁连接在所述磁环的内壁上，连接环的内壁设有安装台，所述法拉第旋转器设置在安装台上，连接环沿轴向的一端设为第一端，第一端设有第一开口，连接环沿轴向的另一端设为第二端，第二端设有第二开口，第一开口与第二开口之间形成光线传输通道，所述第一楔角片设置在所述第一端，所述第二楔角片设置在所述第二端，制作方法包括如下步骤:
[0016]A、连接环的处理:选择与法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片相适应的连接环，并对连接环进行清洁处理；
[0017]B、法拉第旋转器的固定:将法拉第旋转器固定在连接环的安装台上；
[0018]C、第一楔角片的固定:将第一楔角片固定在连接环的第一端上；
[0019]D、连接环的固定:将连接环放入磁环内并固定在磁环的内壁上；
[0020]E、第二楔角片的安装:将第二楔角片放置在连接环的第二端，通过拨转第二楔角片将隔离器芯的插入损耗调整至合适的数值，并将第二楔角片固定在连接环的第二端。
[0021]作为本发明的一种优选方式，在步骤A中，将连接环放置在滤网盘上，将滤网盘放入烧杯，在烧杯中倒入酒精，在超声波清洗机中清洗20min，之后将滤网盘取出放置在玻璃皿中，在110 °C的烤箱内，烘烤30min。
[0022]作为本发明的一种优选方式，在步骤B中，在连接环的安装台上均匀点4点353ND胶，将法拉第旋转器放置在安装台上，在110Γ的热盘上烘烤60min使胶水固化。
[0023]作为本发明的一种优选方式，步骤C中，在连接环的第一端均匀点上2点OG154胶，并用UV灯照射15S进行固化处理，在连接环的第一端与第一楔角片的连接处均匀点上2点353ND胶，在110°C的热盘上烘烤30min，进行固化;步骤D中，在磁环的内壁点一圈353NDT胶，将连接环放置到磁环内，并在110 °C的热盘上，烘烤60min。
[0024]作为本发明的一种优选方式，在步骤E中，在连接环的第二端均匀4点0G154胶，将第二楔角片暂时固定在连接环的第二端，将隔离器芯连接至检测设备中进行检测，将第二楔角片拨动至合适位置，在第二楔角片的四个角点点353ND胶，于110°C的热盘上，烘烤60min，进行固化。
[0025]采用本发明的技术方案后，将法拉第旋转器固定在连接环的安装台上，将第一楔角片和第二楔角片分别固定在连接环的两端，从而避免了法拉第旋转器与第一楔角片、第二楔角片连接处因胶水渗漏而影响插入损耗，同时通过连接环的设置，方便第一楔角片和第二楔角片的调整安装，能够提高成品率。
[0026]采用本发明的工艺，具有安装方便，步骤简易，能够减小插入损耗，提高成品率的优点。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的结构不意图；
[0028]图2为本发明中连接环的结构示意图；
[0029]图中:
[0030]10-磁环20-法拉第旋转器
[0031]30-第一楔角片40-第二楔角片
[0032]50-连接环51-第一端
[0033]52-第二端53-光线传输通道
[0034]54-安装台
【具体实施方式】
[0035]为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
[0036]参照图1和图2，一种单级隔离器芯，包括磁环10，在磁环10内装设有法拉第旋转器20、第一楔角片30以及第二楔角片40，第一楔角片30和第二楔角片40分设在法拉第旋转器20的两侧，还包括设置在所述磁环10内的连接环50，连接环50的外壁连接在所述磁环10的内壁上，连接环50的内壁设有安装台54，所述法拉第旋转器20设置在安装台54上，连接环50沿轴向的一端设为第一端51，第一端51设有第一开口，连接环50沿轴向的另一端设为第二端52，第二端52设有第二开口，第一开口与第二开口之间形成光线传输通道53，所述第一楔角片30设置在所述第一端51，所述第二楔角片40设置在所述第二端52。其中，磁环10、第一楔角片30、第二楔角片40以及法拉第旋转器20的具体结构在现有技术中已有公开，这里不再详述。
[0037]作为本发明的一种优选方式，所述连接环50为钢环。
[0038]作为本发明的一种优选方式，所述安装台54为环形支撑台。
[0039]作为本发明的一种优选方式，所述第一楔角片30的晶轴相对于所述第二楔角片40
呈45°夹角。
[0040]作为本发明的一种优选方式，所述法拉第旋转器20通过胶黏剂固定在所述安装台54上，所述第一楔角片30通过胶黏剂固定在所述第一端51，所述第二楔角片40通过胶黏剂固定在所述第二端52，所述连接环50通过胶黏剂固定在所述磁环10的内壁。
[0041]本发明还提出一种单级隔离器芯的制作方法，该单级隔离器芯包括磁环10，在磁环10内装设有法拉第旋转器20、第一楔角片30以及第二楔角片40，第一楔角片30和第二楔角片40分设在法拉第旋转器20的两侧，还包括设置在所述磁环10内的连接环50，连接环50的外壁连接在所述磁环10的内壁上，连接环50的内壁设有安装台54，所述法拉第旋转器20设置在安装台54上，连接环50沿轴向的一端设为第一端51，第一端51设有第一开口，连接环50沿轴向的另一端设为第二端52，第二端52设有第二开口，第一开口与第二开口之间形成光线传输通道53，所述第一楔角片30设置在所述第一端51，所述第二楔角片40设置在所述第二端52，制作方法包括如下步骤:
[0042]A、连接环50的处理:选择与法拉第旋转器20、第一楔角片30以及第二楔角片40相适应的连接环50，并对连接环50进行清洁处理；
[0043]B、法拉第旋转器20的固定:将法拉第旋转器20固定在连接环50的安装台54上；
[0044]C、第一楔角片30的固定:将第一楔角片30固定在连接环50的第一端51上；
[0045]D、连接环50的固定:将连接环50放入磁环10内并固定在磁环10的内壁上；
[0046]E、第二楔角片40的安装:将第二楔角片40放置在连接环50的第二端52，通过拨转第二楔角片40将隔离器芯的插入损耗调整至合适的数值，并将第二楔角片40固定在连接环50的第二端52。
[0047]作为本发明的一种优选方式，在步骤A中，将连接环50放置在滤网盘上，将滤网盘放入烧杯，在烧杯中倒入酒精，在超声波清洗机中清洗20min，之后将滤网盘取出放置在玻璃皿中，在110 °C的烤箱内，烘烤30min，烘烤结束后，取出，进行冷却。
[0048]作为本发明的一种优选方式，在步骤B中，在连接环50的安装台54上均匀点4点353ND胶，将法拉第旋转器20放置在安装台54上，在110 °C的热盘上烘烤60min使胶水固化。
[0049]作为本发明的一种优选方式，步骤C中，将连接环50翻转，使得连接环50的第一端51朝上，在连接环50的第一端51均匀点上2点OG154胶，并用UV灯照射15S进行固化处理，在连接环50的第一端51与第一楔角片30的连接处均匀点上2点353ND胶，在110°C的热盘上烘烤30min，进行固化;步骤D中，在磁环1的内壁点一圈353NDT胶，将连接环50放置到磁环1内预定的位置，并在110°C的热盘上，烘烤60min，之后进行冷却。
[0050]作为本发明的一种优选方式，在步骤E中，在连接环50的第二端52均匀4点0G154胶，将第二楔角片40暂时固定在连接环50的第二端52，将隔离器芯连接至检测设备中进行检测，通过拨动第二楔角片40，拨动第二楔角片40至合适位置，在第二楔角片40的四个角点点353ND胶，于110°C的热盘上，烘烤60min，进行固化。具体地，通过入光准直器、OSA光谱分析仪、出光准直器、点光源、宽带光源以及光功率计来进行隔离器芯的检测:
[0051]首先，设定光功率计的工作波长，调节调节架的旋钮至功率计上显示的两准直器间的IL值为最小，对光功率计进行归零。若归零后调节旋钮，光功率计出现正数，则需重新清零，直到不出现正数，即无跑光现象。
[0052]接着，将磁环套在输入或输出的准直器上，调节调节架上的4个旋钮，功率计上的IL值逐渐减小至最小。
[0053]接着，将IL值调至0.4dB?0.5dB左右，如果OSA上显示的中心波长偏离设定的中心波长大于制程要求时，需要进行拨片:取下磁环，用镊子轻轻拨动第二楔角片四个角的其中一角(这样方便拨动且不易损伤到楔角片)，使其相对下面晶体的位置旋转适当角度再放到光路中进行测试。
[0054]情况①:波形偏短(即波形中波谷位置在中心波长1550nm左侧).处理方式:将第二楔角片沿顺时针方向轻轻拨动，即镊子往右拨。
[0055]情况②:波形偏长(即波形中波谷位置在中心波长1550nm右侧)，处理方式:将第二楔角片沿逆时针方向轻轻拨动，即镊子往左拨；
[0056]情况③:无光(g卩波形中左右两边都为一条直线)ο处理方式:A.依法拉第旋转器边缘线为基准，拨动第二楔角片使第二楔角片的边缘线与法拉第旋转器边缘线平行后观察波形。B.观察下第一楔角片的位置，拨动第二楔角片使两个楔角片高端对低端，呈平行四边形后，观察波形。C.轻轻左拨或右拨直到出现情况①或者情况②。
[0057]情况④:正常波形(即波形中左边的波谷低于右边波谷位置且位于中间的绿色菱形在左边的波谷位置，左边波谷在中心波长1550nm左侧相邻的一列格子中，左右两个的菱形数值彡30，中间的菱形数值彡38)
[0058]情况⑤:有正常的波形图，但是三个绿色菱形所在位置低于相关参数.处理方式:A.用棉签沾适量酒精，擦拭连接使用的两个准直器端面.B.观察光功率计，调节准直器周围的四个调节旋钮，使IL调到最小。C.清洁隔离器芯。
[0059]本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
【主权项】
1.一种单级隔离器芯，包括磁环，在磁环内装设有法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片，第一楔角片和第二楔角片分设在法拉第旋转器的两侧，其特征在于:还包括设置在所述磁环内的连接环，连接环的外壁连接在所述磁环的内壁上，连接环的内壁设有安装台，所述法拉第旋转器设置在安装台上，连接环沿轴向的一端设为第一端，第一端设有第一开口，连接环沿轴向的另一端设为第二端，第二端设有第二开口，第一开口与第二开口之间形成光线传输通道，所述第一楔角片设置在所述第一端，所述第二楔角片设置在所述第二端。2.如权利要求1所述的一种单级隔离器芯，其特征在于:所述连接环为钢环。3.如权利要求1所述的一种单级隔离器芯，其特征在于:所述安装台为环形支撑台。4.如权利要求1所述的一种单级隔离器芯，其特征在于:所述第一楔角片的晶轴相对于所述第二楔角片呈45°夹角。5.如权利要求1所述的一种单级隔离器芯，其特征在于:所述法拉第旋转器通过胶黏剂固定在所述安装台上，所述第一楔角片通过胶黏剂固定在所述第一端，所述第二楔角片通过胶黏剂固定在所述第二端，所述连接环通过胶黏剂固定在所述磁环的内壁。6.一种单级隔离器芯的制作方法，其特征在于，该单级隔离器芯包括磁环，在磁环内装设有法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片，第一楔角片和第二楔角片分设在法拉第旋转器的两侧，还包括设置在所述磁环内的连接环，连接环的外壁连接在所述磁环的内壁上，连接环的内壁设有安装台，所述法拉第旋转器设置在安装台上，连接环沿轴向的一端设为第一端，第一端设有第一开口，连接环沿轴向的另一端设为第二端，第二端设有第二开口，第一开口与第二开口之间形成光线传输通道，所述第一楔角片设置在所述第一端，所述第二楔角片设置在所述第二端，制作方法包括如下步骤: A、连接环的处理:选择与法拉第旋转器、第一楔角片以及第二楔角片相适应的连接环，并对连接环进行清洁处理； B、法拉第旋转器的固定:将法拉第旋转器固定在连接环的安装台上； C、第一楔角片的固定:将第一楔角片固定在连接环的第一端上； D、连接环的固定:将连接环放入磁环内并固定在磁环的内壁上； E、第二楔角片的安装:将第二楔角片放置在连接环的第二端，通过拨转第二楔角片将隔离器芯的插入损耗调整至合适的数值，并将第二楔角片固定在连接环的第二端。7.如权利要求6所述的一种单级隔离器芯的制作方法，其特征在于，在步骤A中，将连接环放置在滤网盘上，将滤网盘放入烧杯，在烧杯中倒入酒精，在超声波清洗机中清洗20min，之后将滤网盘取出放置在玻璃皿中，在110°C的烤箱内，烘烤30min。8.如权利要求7所述的一种单级隔离器芯的制作方法，其特征在于，在步骤B中，在连接环的安装台上均匀点4点353ND胶，将法拉第旋转器放置在安装台上，在110°C的热盘上烘烤60min使胶水固化。9.如权利要求8所述的一种单级隔离器芯的制作方法，其特征在于，步骤C中，在连接环的第一端均匀点上2点OG154胶，并用UV灯照射15S进行固化处理，在连接环的第一端与第一楔角片的连接处均匀点上2点35 3ND胶，在110 °C的热盘上烘烤30mi η，进行固化;步骤D中，在磁环的内壁点一圈353NDT胶，将连接环放置到磁环内，并在110°C的热盘上，烘烤60min。10.如权利要求9所述的一种单级隔离器芯的制作方法，其特征在于，在步骤E中，在连接环的第二端均匀4点OG154胶，将第二楔角片暂时固定在连接环的第二端，将隔离器芯连接至检测设备中进行检测，将第二楔角片拨动至合适位置，在第二楔角片的四个角点点353ND胶，于110 °C的热盘上，烘烤60min，进行固化。
【文档编号】G02F1/09GK106019644SQ201610624911
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月2日
【发明人】林景亮
【申请人】福建中策光电股份公司