一种反射型在线光隔离器的制作方法

本发明涉及一种光学器件结构，具体是一种反射型在线光隔离器。

背景技术：

1、光隔离器是一种光非互易传输的光无源器件，其工作原理是基于法拉第旋转的非互异性，利用磁光晶体的法拉第效应，实现光信号的正向传输,同时抑制反向光,即具有不可逆性。光隔离器的作用是对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，反射光能够被光隔离器很好的隔离，提高光信号正向传输效率。

2、在光纤通信系统中总是存在许多原因产生的反向光。在光信号传输的线路中,光源发出的信号光，在各种组件端面间隙产生反射光逆向传输。这类反向光的存在,将导致光路系统间产生自耦合效应,使激光器的工作变得不稳定和产生反射噪声。在长距离光通信系统中,需要大量使用光纤放大器。为了使光纤放大器工作稳定,需要在放大器的两端使用隔离器来消除反向光的影响，提高光纤放大器的工作稳定性。

3、光隔离器在光纤通信、光信息处理系统、光纤传感以及精密光学测量系统中具有重要的作用。市场上常规光隔离器基本上都是透射型，只有少量的反射型光隔离器，反射型光隔离器由于其结构特点约束，导致很难实现同侧信号输入输出功能；极少数的反射型光隔离器虽然能够达到同侧信号输入输出功能，但是产品尺寸较大，基本无法应用在带pd监视功能的小型化器件上。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种反射型在线光隔离器，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种反射型在线光隔离器，包括依次配合的光输入输出模块、光路准直模块、分光隔离模块、以及结构辅助模块；

4、所述光输入输出模块设置在一侧，以供激光设备信号于该侧输入，并可在同侧接收；

5、所述分光隔离模块用于对正向光信号传输，并对反向光信号隔离；

6、所述光路准直模块为一组，用于将光输入输出模块输入的光信号传导至分光隔离模块，并将经分光隔离模块处理后的光信号反向传导至光输入输出模块。

7、如上所述的反射型在线光隔离器：所述光输入输出模块包括双光纤，所述双光纤设置在同一侧，用于光信号的输入和输出；所述光路准直模块包括球透镜，所述球透镜与所述双光纤分离设置。

8、如上所述的反射型在线光隔离器：所述分光隔离模块包括分光组件、旋光组件、以及反射组件，其中，所述分光组件包括钒酸钇晶体，所述钒酸钇晶体用于在光信号通过钒酸钇晶体后形成两组相互垂直的线偏振光。

9、如上所述的反射型在线光隔离器：所述旋光组件包括半波片和法拉第旋转片，所述半波片的光轴与所述线偏振光夹角为22.5°。

10、如上所述的反射型在线光隔离器：所述法拉第旋转片处于半波片远离所述双光纤的一侧，法拉第旋转片的旋转角度也为22.5°。

11、如上所述的反射型在线光隔离器：所述反射组件包括反射镜，所述反射镜用于将光信号反射；

12、其中，反射镜镀膜形成全反射镜，其反射率为100％。

13、如上所述的反射型在线光隔离器：所述结构辅助模块包括玻璃管组和密封块；

14、所述玻璃管组连接所述双光纤、球透镜、法拉第旋转片、反射镜，以将所述光输入输出模块、光路准直模块、分光隔离模块集成于所述玻璃管组中。

15、如上所述的反射型在线光隔离器：所述玻璃管组的一端与所述双光纤连接，另一端连接密封块；

16、所述钒酸钇晶体一侧与所述双光纤伸入到所述玻璃管组中的一侧集成，钒酸钇晶体的另一侧与半波片集成。

17、如上所述的反射型在线光隔离器：所述玻璃管组包括第一玻璃管、集成在第一玻璃管内部的第二玻璃管；

18、所述第一玻璃管内还集成有第三玻璃管，所述第一玻璃管的一端与双光纤连接，球透镜与第二玻璃管连接；所述法拉第旋转片和反射镜连接在第三玻璃管的两侧，第一玻璃管的另一侧连接密封块。

19、如上所述的反射型在线光隔离器：所述第三玻璃管通过磁环集成在所述第一玻璃管内；所述磁环的一端与第二玻璃管对接，且第三玻璃管组的外侧与磁环集成。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中通过将光信号输入和光信号输出设置在同侧，在光传导的过程中并不是沿着一个方向，而是在到达分光隔离器模块后折返，并旋转一定角度后再从广输入输出模块导出；如此设置后便减少了一组光路准直模块，从而减小整个隔离器产品的尺寸，理论上来说可在长度上减小至常规透射型光隔离器的一半。

21、此外，本发明中的分光隔离模块，作为最核心部件，包含分光、旋光、反射等三部分功能，实现正向传输方向隔离功能，与上述光输入输出模块及光路准直模块相配合使用；实现同样性能情况下，达到产品尺寸小型化效果，有利于减少光纤放大器内部空间，实现紧凑型光纤放大器制作；更容易拓展成带pd监视功能小型化器件，实现光旁路系统集成化。

技术特征：

1.一种反射型在线光隔离器，其特征在于，包括依次配合的光输入输出模块、光路准直模块、分光隔离模块、以及结构辅助模块；

2.根据权利要求1所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述光输入输出模块包括双光纤(110)，所述双光纤(110)设置在同一侧，用于光信号的输入和输出；所述光路准直模块包括球透镜(140)，所述球透镜(140)与所述双光纤(110)分离设置。

3.根据权利要求2所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述分光隔离模块包括分光组件、旋光组件、以及反射组件，其中，所述分光组件包括钒酸钇晶体(120)，所述钒酸钇晶体(120)用于在光信号通过钒酸钇晶体(120)后形成两组相互垂直的线偏振光。

4.根据权利要求3所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述旋光组件包括半波片(130)和法拉第旋转片(150)，所述半波片(130)的光轴与所述线偏振光夹角为22.5°。

5.根据权利要求4所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述法拉第旋转片(150)处于半波片(130)远离所述双光纤(110)的一侧，法拉第旋转片(150)的旋转角度也为22.5°。

6.根据权利要求5所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述反射组件包括反射镜(160)，所述反射镜(160)用于将光信号反射；

7.根据权利要求6所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述结构辅助模块包括玻璃管组和密封块(210)；

8.根据权利要求7所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述玻璃管组的一端与所述双光纤(110)连接，另一端连接密封块(210)；

9.根据权利要求7所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述玻璃管组包括第一玻璃管(170)、集成在第一玻璃管(170)内部的第二玻璃管(180)；

10.根据权利要求9所述的一种反射型在线光隔离器，其特征在于，所述第三玻璃管(190)通过磁环(200)集成在所述第一玻璃管(170)内；所述磁环(200)的一端与第二玻璃管(180)对接，且第三玻璃管组(190)的外侧与磁环(200)集成。

技术总结
本发明涉及一种光学器件结构，具体是一种反射型在线光隔离器,包括依次配合的光输入输出模块、光路准直模块、分光隔离模块、结构辅助模块；光输入输出模块设置在一侧，激光设备信号于该侧输入，并在同侧接收；分光隔离模块对正向光信号传输，反向光信号隔离，光路准直模块为一组。通过将光信号输入和输出设置在同侧，减少了一组光路准直模块，从而减小整个隔离器产品的尺寸，在长度上减小一半。此外，本发明中的分光隔离模块，实现正向传输方向隔离功能，实现同样性能情况下，达到产品尺寸小型化效果，有利于减少光纤放大器内部空间，实现紧凑型光纤放大器制作；更容易拓展成带PD监视功能小型化器件，实现光旁路系统集成化。

技术研发人员：黄剑美,刘飞荣
受保护的技术使用者：深圳市飞宇光纤股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25