一种偏振无关自由空间隔离器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种偏振无关自由空间隔离器及其制作方法，包括第一双折射晶体楔角片，磁光晶体，第二双折射晶体楔角片，磁片。第一双折射晶体楔角片、磁光晶体和第二双折射晶体楔角片组成的光学组件固定于磁片内。本发明专利技术提出的一种偏振无关自由空间隔离器制作工艺简单，成本低，性能好；适用于平行光耦合的多波长高端有源产品，比如4*25G,4*50G,4*100G,8*100G等的发射模块。

【技术实现步骤摘要】
一种偏振无关自由空间隔离器及其制作方法
本专利技术涉及光纤通讯
，具体涉及一种偏振无关自由空间隔离器及其制作方法。
技术介绍
随着光通讯技术向着高速率、大容量的方向发展，光路中存在反射已成为一个必须解决的重要问题。因此出现了一种只允许光线沿正向传输的非互易性光无源器件-光隔离器，可以防止反射光影响系统光源的稳定性，保证传输光源(通常是激光器)的精密性和安全性。根据光隔离器的偏振相关特性，可以将隔离器分为偏振相关型和偏振无关型两种，前者因器件两端无光纤输入输出，又称为自由空间型(FreeSpace)；后者因器件两端有光纤线输入输出，又称为在线型(In-Line)。自由空间隔离器特别是针对通讯网络发射端具有隔离反向干扰信号的功能，以确保通讯网络的稳定性，其主要应用于半导体激光器中，因为半导体激光器发出的光具有极高的线性度。随着光纤通信、光纤传感技术、光纤有线电视(CATV)、局域网、光纤到户、精密测试系统等的迅速发展对光隔离器提出了更高的要求。如图1所示，现有的一种偏振相关隔离器包括第一偏振片61，磁光晶体Ⅱ22，第二偏振片62。经第一偏振片61入射的线偏振光经磁光晶体Ⅱ22后，偏振方向旋转45度，刚好通过第二偏振片62。由于磁光效应的非互易性，反向传播的偏振光束从第二偏振片62入射，经磁光晶体22后又旋转45度，从而与第一偏振片61的偏振方向正交，达到光隔离的目的。这种偏振相关的隔离器对入射光的偏振方向有一定的要求，只能与第一偏振片61的偏振方向一致的偏振光才能入射通过。如图2所示，现有的一种偏振无关隔离器包括双折射晶体楔角片Ⅰ12，磁光晶体Ⅲ23，双折射晶体楔角片Ⅱ32。入射光束经双折射晶体楔角片Ⅰ12后分成o光和e光，并由双折射晶体楔角片Ⅱ32复合输出得到两束略为分开的平行光。在反向传输时，由于磁光效应的非互易性，经过磁光晶体Ⅲ23的光束偏振方向继续旋转，相对双折射晶体楔角片Ⅰ12，原来的o光变成了e光，原来的e光变成o光，这样光束在双折射晶体楔角片Ⅰ12中继续分开，实现了对反向传输光束的隔离作用。这种偏振无关的隔离器的制作工艺会比较复杂，需要将大片的双折射晶体楔角片和磁光晶体切成小粒的双折射晶体楔角片Ⅰ12，磁光晶体Ⅲ23，双折射晶体楔角片Ⅱ32，然后再将这3小粒粘贴在一起。粘贴过程如下：先将双折射晶体楔角片Ⅰ12和磁光晶体Ⅲ23粘贴一起，然后放在磁环里面，将双折射晶体楔角片Ⅱ32靠着磁光晶体Ⅲ23，拨动轻微旋转双折射晶体楔角片Ⅱ32的角度，在光谱仪中监控隔离度的曲线，满足指标要求时，将双折射晶体楔角片Ⅱ32和磁光晶体Ⅲ23粘贴固定，粘贴过程要求光路无胶但是光学零件的接触面要封边，所以工艺难度高，效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种偏振无关的，制作、粘贴工艺简单的自由空间隔离器。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种偏振无关自由空间隔离器及其制作方法，其特征在于：包括第一双折射晶体楔角片，磁光晶体，第二双折射晶体楔角片，磁片。第一双折射晶体楔角片、磁光晶体和第二双折射晶体楔角片组成的光学组件固定于磁片内。进一步的，所述的第一双折射晶体楔角片的光轴是0度，第二双折射晶体楔角片的光轴是45度。进一步的，所述磁片为方形。进一步的，所述磁片的方形结构用于装配方向定位。进一步的，所述的自由空间隔离器是偏振无关型的。进一步的，所述的自由空间隔离器在垂直和水平方向PMD值都为零。一种偏振无关自由空间隔离器的制作方法，包括以下步骤：步骤S1:先将第一双折射晶体楔角片，磁光晶体，第二双折射晶体楔角片分别加工成等长的长条形，在第一双折射晶体楔角片长条非通光面的底面或者顶面整面做标记；步骤S2:将三个长条形的光学件按从左往右依次是第一双折射晶体楔角片，磁光晶体，第二双折射晶体楔角片的顺序胶合在一起；步骤S3:将胶合后的光学长条组件切割成设计要求尺寸大小的小颗粒；步骤S4:将小颗粒的光学组件按标记方向加上磁片，组装完成。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术的自由空间隔离器是偏振无关型的，应用于所有的高端模块(偏振方向只有水平和垂直两个方向)里面，制作和粘贴工艺都很简单，效率高，成本低，性能好。附图说明图1是现有的一种偏振相关隔离器结构示意图。图2是现有的一种偏振无关隔离器结构示意图。图3是本专利技术中一种偏振无关自由空间隔离器的长条结构示意图。图4是本专利技术中的一种偏振无关自由空间隔离器的小颗粒结构示意图。图5是本专利技术中的一种偏振无关自由空间隔离器结构示意图。图6是本专利技术中的另一种偏振无关自由空间隔离器结构示意图。图7是本专利技术中的一种偏振无关自由空间隔离器在发射模块中的应用示意图。图中：第一双折射晶体楔角片长条-1，磁光晶体长条-2，第二双折射晶体楔角片长条-3，磁片-4，第一双折射晶体楔角片-11，磁光晶体Ⅰ-21，第二双折射晶体楔角片-31，PMD补偿片-5，第一偏振片-61，第二偏振片-62，磁光晶体Ⅱ-22，双折射晶体楔角片Ⅰ-12，双折射晶体楔角片Ⅱ-32，磁光晶体Ⅲ-23,激光器-7，透镜-8，隔离器-10。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：请参考图4和图5，一种偏振无关自由空间隔离器包括第一双折射晶体楔角片11，磁光晶体Ⅰ21，第二双折射晶体楔角片31，磁片4。第一双折射晶体楔角片11的光轴是0度，第二双折射晶体楔角片31的光轴是45度；第一双折射晶体楔角片11的非通光面底面或者顶面做有标记。磁片4是方形的，磁片4的输入端面有做标记。第一双折射晶体楔角片11、磁光晶体Ⅰ21和第二双折射晶体楔角片31组成的光学组件固定于磁片4内。制作方法：参考图3，先将第一双折射晶体楔角片，磁光晶体，第二双折射晶体楔角片分别加工成等长的长条形，分别为第一双折射晶体楔角片长条1，磁光晶体长条2，第二双折射晶体楔角片长条3，在第一双折射晶体楔角片长条1非通光面的底面或者顶面整面做标记。再将三个长条形的光学件按从左往右依次是第一双折射晶体楔角片长条1，磁光晶体长条2，第二双折射晶体楔角片长条3的顺序胶合在一起。最后将胶合后的光学长条组件切割成设计要求尺寸大小的小颗粒。切割后的小颗粒光学组件如图4所示。参考图5，将图4的小颗粒的光学组件按标记方向加上磁片4，第一双折射晶体楔角片11与磁片4输入端标记面同一侧，组装完成。因此，输入光无论是垂直还是水平方向输入，PMD值都为零。参考图6，当输入光不是垂直或者水平方向输入时，在第二双折射晶体楔角片31后加补偿片5来补偿PMD，使得PMD值为零。参考图7，是本专利技术中的一种偏振无关自由空间隔离器在发射模块中的具体应用示意图。激光器7发出的发散光束经过透镜8后变为平行光束，平行光束经隔离器10输出。反射光束经隔离器10后发散输出，可以防止反射光影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏振无关自由空间隔离器，其特征在于：包括第一双折射晶体楔角片，磁光晶体，第二双折射晶体楔角片，磁片；第一双折射晶体楔角片、磁光晶体和第二双折射晶体楔角片组成的光学组件固定于磁片内。/n

【技术特征摘要】
1.一种偏振无关自由空间隔离器，其特征在于：包括第一双折射晶体楔角片，磁光晶体，第二双折射晶体楔角片，磁片；第一双折射晶体楔角片、磁光晶体和第二双折射晶体楔角片组成的光学组件固定于磁片内。


2.根据权利要求1所述的一种偏振无关自由空间隔离器，其特征在于：所述的第一双折射晶体楔角片的光轴是0度，第二双折射晶体楔角片的光轴是45度。


3.根据权利要求1所述的一种偏振无关自由空间隔离器，其特征在于：所述磁片为方形。


4.根据权利要求3所述的一种偏振无关自由空间隔离器，其特征在于：所述磁片的方形结构用于装配方向定位。


5.根据权利要求1所述的一种偏振无关自由空间隔离器，其特征在于：所述的自由空间隔离器是偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋友山，陈辉龙，
申请(专利权)人：福建天蕊光电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35