专利名称：光隔离器的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种光隔离器，尤其是关于一种应用于光通信领域的光隔离器，其包括采用模铸透镜实现光束准直的光纤准直装置。
背景技术：
由于光信号在光通信系统中传输时会经过多个不同的光学界面，且在每一光学界面均会出现不同程度的反射，反射产生的回程光可能会沿原光路传回光源。当回程光强度累积到一定程度时，会引起光源工作不稳定和产生频率漂移等问题，从而影响整个系统正常工作。因此，为确保光通信系统的工作品质，采用光隔离器消除光路中回程光的影响极为必要。
现有光隔离器一般包括一隔离中心，该隔离中心包括两双折射晶体、一位于两双折射晶体之间的磁光晶体和一套装磁光晶体的磁环。工作时，一双折射晶体将输入光分离成偏振方向互相垂直的两束光，磁光晶体在磁环所产生的磁场作用下使两偏振光的偏振方向旋转一特定角度(如45度)，另一双折射晶体则合并该两束光并输出。由于磁光晶体的光学非互易性，回程光将无法通过隔离中心会聚，而实现光隔离器的单向传输功能。
由于光纤的孔径通常较小，因此，现有光隔离器一般在隔离中心两侧配置光纤准直装置，使信号光准直后输入到隔离中心、或将隔离中心输出的光束会聚到光纤，以减小插入损耗，提高光学性能。现有光隔离器采用的光纤准直装置包括套装保护光纤的光纤插针和实现光束准直的自聚焦透镜。
但采用包括自聚焦透镜的光纤准直装置而构成的光隔离器有一些缺陷。首先，由于自聚焦透镜采用离子扩散法制成，其外形精度不高，需进一步处理，且自聚焦透镜靠近插针的端面需研磨成特定角度，从而导致工序复杂、耗费工时，进而使得光隔离器成本较高。其次，采用离子扩散法制造自聚焦透镜的过程中，要使用一些含毒素的化学材料，不仅会对操作人员的身体造成伤害，也污染环境。另，为提高光隔离器整体光学性能，自聚焦透镜的端面需镀防反层(AR-Coating)，但由于自聚焦透镜是径向折射率渐变透镜，故镀防反层后端面各点的反射率不一致，从而将影响光学性能。
综上所述，提供一种改进的光隔离器极为必要。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种光隔离器，该光隔离器采用模铸透镜(Molding Lens)实现光束准直，其精度高、光学性能佳、制造便捷、成本低廉、利于环保。
本实用新型的目的是这样实现的提供一光隔离器，其包括第一光纤准直装置、第二光纤准直装置和位于两光纤准直装置之间的隔离中心，该隔离中心将第一光纤准直装置输出的光束传输到第二光纤准直装置，并隔离来自第二光纤准直装置的返回光束。该光隔离器至少有一光纤准直装置包括实现光束准直的模铸透镜。
其中，该隔离中心包括第一双折射晶体、第二双折射晶体和位于两者之间的磁光晶体。该光隔离器还包括一用来套装固持第一、第二光纤准直装置和隔离中心的外套管。
与现有光隔离器相比，本实用新型具有以下优点该光隔离器采用模铸透镜实现光束准直，模铸透镜通过模压一次成型，外形精度高，制造便捷，成本较低，且模铸透镜的制造过程中无须使用有毒化学材料，有利于操作人员的身心健康和环保。
图1是本实用新型光隔离器的剖面图。
具体实施方式请参图1，本实用新型的光隔离器100包括第一光纤准直装置10、隔离中心30和第二光纤准直装置20，该光隔离器100还包括一用来套装固持上述组件的外套管40。
第一光纤准直装置10包括一模铸透镜11、一光纤插针12和固定在光纤插针12中的光纤13，该光纤准直装置10还包括一固定模铸透镜11与光纤插针12的玻璃套管14，为进一步保护该第一光纤准直装置10、并便于它与外套管40连接，可采用一金属套管15套设在玻璃套管14上。
光纤插针12大致呈圆柱状，可采用陶瓷、金属或其它材料制成，包括二端面和一贯穿内部的通孔121。该光纤插针12的一端面(未标示)为平面，通孔121靠近该平面处形成一锥形开口(未标示)，以便插入光纤13，另一端面是倾角为6至8度的倾斜面122，并镀有防反层。光纤13用粘胶固定在光纤插针12内，其端部与倾斜面122平齐。
模铸透镜11大致呈圆柱状，具恒定的折射率，可用来准直从光纤13输出的光束、或将平行光会聚至光纤13。为了会聚光束，模铸透镜11的端面111制成非球面；为增大回波损耗，另一端面制成倾角为6至8度的倾斜面112。另，模铸透镜11的二端面111、112均镀有防反层，以提高光纤准直装置10的整体光学性能。
模铸透镜11可采用玻璃或塑料等材质一体成型。采用玻璃材质时，一般通过模压成型，采用塑料材质时，一般通过射出成型、铸造成型、热压成型或紫外光固化等方法制造。
组装第一光纤准直装置10时，首先在光纤13尾端涂抹环氧胶，将光纤通过锥形开口插入光纤插针12的通孔121并固定；其次将光纤插针12与模铸透镜11插入外套管14，其中，模铸透镜11的倾斜面112邻近光纤插针12的倾斜面122且相互平行，其端面111突伸出外套管14；在外套管14上套设金属套管15；光纤插针12与模铸透镜11保持适当间距，调校它们的相对位置，来确保光纤准直装置10的各项光学性能达到最佳；最后经烘烤制成光纤准直装置10。
隔离中心30包括第一双折射晶体31、第二双折射晶体33和位于两者之间的磁光晶体32，第一双折射晶体31与第二双折射晶体33成特定角度θ，调校第一、第二双折射晶体31、33和磁光晶体32的相对位置，用粘胶固定后套装在磁环34中。
第二光纤准直装置20与第一光纤准直装置10结构相同。
外套管40大致呈圆筒状，其二端均设有多个用来焊接固连的焊接孔(未标示)。
组装时，将磁环34套设在模铸透镜11突伸出外套管14的部分；将固连隔离中心30的第一光纤准直装置10从一端插入外套管40，并焊接固定；再将第二光纤准直装置20从另一端插入外套管40，旋转调节第二光纤准直装置20，待光隔离器100的整体光学性能达到最佳时，在焊接孔点焊料来焊接固定第二光纤准直装置20，最后封装。
工作时，第一光纤准直装置10通过模铸透镜11将光束会聚到隔离中心30，第一双折射晶体31将输入光分离成偏振方向互相垂直的两束光，磁光晶体32在磁环34所产生磁场的作用下使两光束的偏振方向旋转一特定角度θ(如45度)，而第二双折射晶体33与第一双折射晶体31的光轴夹角也为特定角度θ，从而使该两束光被第二双折射晶体33合并，并经第二光纤准直装置20会聚到输出光纤(未标示)；由于磁光晶体32的非互易性，来自输出光纤的返回信号无法经隔离中心30会聚到输入光纤13，从而实现光隔离功能。
权利要求1.一种光隔离器，包括第一光纤准直装置、第二光纤准直装置和一位于两光纤准直装置之间的隔离中心，该隔离中心将第一光纤准直装置输出的光束传输到第二光纤准直装置，并隔离来自第二光纤准直装置的返回光束，其特征在于该光隔离器至少有一光纤准直装置包括实现光束准直的模铸透镜。
2.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于进一步包括一外套管，该外套管套装固持第一光纤准直装置、第二光纤准直装置和隔离中心。
3.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于包括模铸透镜的光纤准直装置是第一光纤准直装置，其包括一固持光纤的光纤插针。
4.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于模铸透镜具有恒定的折射率，且一端面为非球面。
5.如权利要求4所述的光隔离器，其特征在于模铸透镜与非球面端面相对的另一端面是倾角约为6度至8度的斜面。
6.如权利要求5所述的光隔离器，其特征在于光纤插针有一端面是倾角约为6度至8度的斜面，且该端面与模铸透镜的相邻端面相互平行。
7.如权利要求3所述的光隔离器，其特征在于模铸透镜的二端面均镀有防反层。
8.如权利要求3所述的光隔离器，其特征在于第二光纤准直装置进一步包括一带有光纤的光纤插针和一模铸透镜。
9.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于隔离中心包括两个双折射晶体、一位于两个双折射晶体之间的磁光晶体和一磁环，该双折射晶体与磁光晶体套装在磁环内。
10.如权利要求9所述的光隔离器，其特征在于包括模铸透镜的光纤准直装置还包括一固持光纤的光纤插针和一套装固持光纤插针与模铸透镜的玻璃套管，该模铸透镜部分突伸出玻璃套管，且磁环套在模铸透镜的突伸部分。
专利摘要一种光隔离器，包括第一光纤准直装置、第二光纤准直装置和位于两光纤准直装置之间的一隔离中心。第一光纤准直装置与第二光纤准直装置结构相同，都包括一带有光纤的光纤插针和模铸透镜，该隔离中心是用来将第一光纤准直装置输出的光束传输到第二光纤准直装置，并隔离来自第二光纤准直装置的返回光束。该光隔离器还包括一用来套装固持第一、二光纤准直装置和隔离中心的外套管。
文档编号G02F1/01GK2560972SQ0222544
公开日2003年7月16日 申请日期2002年1月26日 优先权日2002年1月26日
发明者周明宝, 杨志合, 刘庆 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司