专利名称：多通道光纤隔离器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种非互易性光路进行传输的光纤单向器。在半导体激光器的光传输系统中，能够消除或抑制反向光产生的反射噪声，提高载噪比，稳定光输出信号。它广泛用于光纤放大器中、有线电视干线回路中，高档的光发射模块中和密集波分复用(DWDM)光传输系统中以及光纤通信及实验室工作系统中。
在已有的技术中，传统的单通道光纤隔离器使用二块双折射光楔或偏振片，一只法拉第(Faraday)旋光器(即在永久磁铁的磁环中加入在饱和磁场下工作的旋光晶体组成)。二段自聚焦棒(构成平行光路准直系统)，由于自聚焦棒的通光口径小，焦距短，在光纤传输系统中准直性较差，对反向光的隔离效果一般，而且一个光纤隔离器仅限于单一通道，在多通道传输时需配置多个单通道光纤隔离器。
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺点的光纤隔离器，而且大大降低制造成本，它对原单通道光纤隔离器作了重大创新。技术方案如下1.专门设计了放大倍数为1的微透镜光准直成象系统(前后微透镜中间为平行光)，微透镜可以由多片或单片透镜或非球面透镜构成。用它来代替传统光纤隔离器中的二段自聚焦棒，它可以提高在光纤传输中对反向光的隔离效果，特别适合于和多通道光纤耦合相匹配。
2.专门设计了多通道光纤列阵。光纤列阵可以做成4路、8路、16路，可以传输多种波长、多个泵浦光源。光纤列阵输入端点和接收端点构成物象对应关系且同样大小。这样的新颖设计可以只用一个多通道光学回路就能代替4、8、16个单通道光纤隔离器。
图1为多通道光纤隔离器结构示意图。
图2-1为双折射光楔型光纤隔离器原理图。
图2-2为偏振片型光纤隔离器原理图。
图3为多通道光纤隔离器典型实例图。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细描述根据
图1，本实用新型主要包括两块双折射光楔或偏振片(3)，一只法拉第(Faraday)旋光器(4)，前后微透镜(1)和多通道(4、8、16路)光纤列阵(2)。上述零部件装成一体，构成一套多通道光纤隔离器。
本实用新型的原理如下，双折射光楔或偏振片和法拉第旋光器构成一个非互易空间。
图2-1中由双折射光楔(3)构成的称偏振无关型隔离器。当准直光经过P1后被分解为o光和e光，经法拉第旋光器(4)时，o光和e光的偏振面各自向同一方向旋转45度经P2折射后形成相互平行的o、e平行光并经微透镜耦合到光纤纤芯进行正向传输，当光束沿磁场反向传输时，经P2被分为偏振面与P1成45度的o′光和e′光，由于法拉第效应的非互易性，反向光振动面朝着与正向光旋转方向相同的方向旋转45度，相对於P1的晶轴总的转过了90度。因而被分开一个较大的角度，不能再耦合进光纤，从而达到反向隔离的目的。
在图2-2中若P1、P2由偏振片(3)构成的隔离器为偏振相关型隔离器，当输入的平行线偏振光L通过P1再经法拉第旋光器(4)后，偏振面被转45度刚好与P2的振透方向一致，光信号以极小损耗通过P2，而传输中由该光束引起的反向光经P2变为与P1振透方向呈45度夹角的线偏振光，再经法拉第旋光器(4)时，由于法拉第旋光器的非互易性被法拉第旋光器又转了45度，夹角变成90度，反向光的偏振面L′与P1振透方向正交，从而被反向隔离。
其次要说明的一点就是在多通道光纤列阵中产生对光轴的轴外平行光(斜光束)但不影响光传输，因为在斜光束光路中对法拉第效应有贡献的是沿磁力线方向的磁光旋转，因此仍旧是等效于轴上平行光系统中的磁光旋转角。
在图3的典型实例中LD为半导体激光发射光源，可以做成多通道(多波长)的光纤传输。光纤列阵(2)的物面象面均和前、后微透镜(1)的焦平面重合(放大倍数为1)其间为准直的平行光，光纤端点a、b和a′、b′为物象对应关系。由多种波长的半导体激光光源(LD)发出的光线传到光纤列阵(2)的输入端a、b、c、d(位於微透镜组L1的前焦面上)再经双折射光楔(3)法拉第旋光器(4)传到微透镜组(1)的后焦面上，(即后光纤列阵(2)的端点a′、b′、c′、d′上)由于双折射光楔(3)、法拉第旋转光器(4)，形成了偏振无关型隔离器使得本系统不但可以替代四个单通道光纤隔离器，而且对反向光有高质量的隔离效果。
权利要求1.一种能隔离反向光，稳定光纤单向传输的器件，其特征在于二块多通道光纤列阵(2)，二组微透镜(1)，二块双折射光楔(3)，一只法拉第旋光器(4)，上述零部件装成一体，形成多个单通道光隔离器，接入光纤传输光路中。
2.如权利要求书1所述的光纤隔离器，其特征在于所述的光纤列阵(2)可以做成多通道的4路、8路、16路…n路。
3.如权利要求书1所述的光纤隔离器，其特征在于所述前后微透镜(1)构成准直成象系统，其中间为平行光光学系统，放大倍数为1。
4.如权利要求书1，3所述的光纤隔离器，其特征在于所述光纤列阵(2)的端点位於微透镜(1)的前后焦平面上，构成物象对应关系。
5.如权利要求书1，3所述的光纤隔离器，其特征在于微透镜(1)可以是多片透镜，也可以是单片透镜或非球面透镜或自聚焦棒。
6.如权利要求书1所述的光纤隔离器，其特征在于所述二块双折射光楔(3)可以由偏振片代替。
专利摘要一种能隔离反向光、稳定光纤单向传输的器件。它主要包括二块多通道光纤列阵、二组微透镜、二块双折射光楔、一只法拉第旋光器。上述零部件装成一体形成多个单通道光纤隔离器。接到光纤传输光路中，可以消除或抑制反向光产生的反射噪声，提高载噪比，稳定光输出信号。它广泛用于光纤放大器中，有线电视干线回路中、高档的光发射模块中和密集波分复用光传输系统中以及光纤通信及实验室工作系统中。
文档编号G02F1/09GK2524256SQ0126697
公开日2002年12月4日 申请日期2001年9月18日 优先权日2001年9月18日
发明者徐卫东, 刘啸虎, 章熙平, 林超峰, 吴家钰 申请人:徐卫东, 高满良