制作长波长光隔离器的原理及采用该原理的长波长隔离器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光纤通讯领域内的光器件，特别涉及一种制作长波长光隔离器的原理 及采用该原理的长波长隔离器。
【背景技术】
[0002] 自由空间隔离器的用途是防止光路中由于各种原因产生的后向传输光对光源以 及光路系统产生的不良影响。主要应用在光传输系统（产品如：光收发射器等）和激光器 封装（产品如：激光二极管模块、光纤仪器仪表等）。随着国内外光通讯行业的迅猛发展， 应用的领域越来越广泛。而传统的自由空间隔离器波长范围只能达到1610nm，实际应用中 需要的更高波长的隔离器无法达到。
[0003] 有害气体的探测，一直是全世界都在积极研究和解决的共同难题，传统的探测方 式受限于设备体积、测量不准确，必须接触等缺点。根据有害气体的光谱特性，其振动频率 和1650~2000nm光谱特性一致的原理，需使用高波长的隔离器，装配在激光器，确保精确 量测。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种制作长波长光隔离器的原理及采用该原理的长波长隔离器，以解 决现有的光隔离器适用波长短的问题。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] -种制作长波长光隔离器的原理，所述光隔离器包括入射偏振片、m片法拉第旋光 体、出射偏振片和磁环，当波长为λ。的光正向通过时：
[0008] 其中
为水平偏振的入射光电场
为水平放置的入射偏振片
为短波长λ i的45度法拉第旋光片
丨为Θ。角度放置的出射偏振片
[0013] 带入以上各式，且注意到
[0015] 隔离器的正向透过率T为
[0017] 同理，沿Θ。方向偏振反馈光反向通过时，反馈光透过电场表述为
[0019] 其中
Ε。为偏振方向为Θ。的反馈光电场
[0020] 反向通过率R可从上式得出为：
[0022] 通过理想隔离器条件R = 0和T = 1，得出
[0024] N为奇数，由式5可知，通过多片短波长法拉第旋光体，可以实现长波长光隔离器 功能。
[0025] -种采用上述原理的光隔离器，包括外封管和磁环，所述磁环套接于所述外封管 内，所述磁环内粘接有隔离芯片，所述隔离芯片通过光学粘合剂粘合由叠放在在一起的入 射偏振片、法拉第旋光体和出射偏振片构成，所述法拉第旋光体的数量至少为两个。
[0026] 其中，优选地，所述法拉第旋光体的数量为两个，两个法拉第旋光体分别为波长为 825nm的法拉第旋光体。
[0027] 其中，优选地，所述法拉第旋光体的数量为两个，两个法拉第旋光体分别为波长为 862. 5nm的法拉第旋光体。
[0028] 其中，优选地，所述法拉第旋光体的数量为三个，三个法拉第旋光体分别为波长为 599nm的法拉第旋光体。
[0029] 其中，优选地，所述法拉第旋光体的数量为三个，三个法拉第旋光体分别为波长为 581nm的法拉第旋光体。
[0030] 其中，优选地，所述法拉第旋光体的数量为四个，四个法拉第旋光体分别为波长为 470nm的法拉第旋光体。
[0031] 其中，优选地，所述法拉第旋光体的数量为四个，四个法拉第旋光体分别为波长为 500nm的法拉第旋光体。
[0032] 其中，优选地，所述入射偏振片、所述法拉第旋光体和出射偏振片的横截面为正方 形。
[0033] 其中，优选地，所述磁环与所述隔离芯片的结合部设置有钢环，所述钢环与所述磁 环和所述隔离芯片之间无缝隙。
[0034] 本发明的有益效果：
[0035] 1.本发明通过多片普通短波长法拉第旋光体灵活实现各种不同高波长的效果，并 且降低成本，缩短生产周期。
[0036] 2.本发明通过在磁环和芯片之间加装不锈钢环，遮蔽缝隙，避免了缝隙漏光和填 补胶水效率低下、性能不稳定的弊端。
【附图说明】
[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0038] 图1为本发明实施例1的剖面图；
[0039] 图2为图1的俯视图；
[0040] 图3为本发明实施例2的剖面图；
[0041] 图4为图3的俯视图；
[0042] 图5为本发明实施例3的剖面图；
[0043] 图6为本发明实施例4的剖面图；
[0044] 图7为本发明实施例5的剖面图；
[0045] 图8为本发明实施例6的剖面图。
[0046] 图中，1.外封管，2.磁环，3.隔尚芯片，31.入射偏振片，32.法拉第旋光体,33.出 射偏振片，34.光学粘合剂，4.钢环
【具体实施方式】
[0047] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048] 实施例1
[0049] -种制作长波长光隔离器的原理，所述光隔离器包括入射偏振片31、m片法拉第 旋光体32、出射偏振片33和磁环2,当波长为λ。的光正向通过时：
[0051] 其中
为水平偏振的入射光电场
为水平放置的入射偏振片31
为短波长λ i的45度法拉第旋光片
为9。角度放置的出射偏振片33
[0056] 带入以上各式，且注意到
[0058] 隔离器的正向透过率T为
[0060] 同理，沿Θ。方向偏振反馈光反向通过时，反馈光透过电场表述为
[0062] 其中
I Ε。为偏振方向为Θ。的反馈光电场
[0063] 反向通过率R可从上式得出为：
[0065] 通过理想隔离器条件R = 0和T = 1，得出
[0067] N为奇数，由式5可知，通过两片825nm的短波长法拉第旋光体32,可以实现 1650nm的长波长光隔离器功能。
[0068] 如图1和图2所示，本实施例还提供一种采用上述原理的光隔离器，包括外封管1 和磁环2,磁环2套接于外封管1内，磁环2内粘接有隔离芯片，隔离芯片通过光学粘合剂 34粘合由叠放在在一起的入射偏振片31、法拉第旋光体32和出射偏振片33构成。
[0069] 其中，法拉第旋光体32的数量为两个，两个法拉第旋光体32分别为波长为825nm 的法拉第旋光体32。
[0070] 其中，入射偏振片31、法拉第旋光体32和出射偏振片33的横截面为正方形。
[0071] 本实施例通过两片825nm短波长法拉第旋光体32实现1650nm高波长的隔离器需 求，从而降低成本缩短周期。
[0072] 实施例2
[0073] -种制作长波长光隔离器的原理，所述光隔离器包括入射偏振片31、m片法拉第 旋光体32、出射偏振片33和磁环2,当波长为λ。的光正向通过时：
[0075] 其中
为水平偏振的入射光电场
为水平放置的入射偏振片31
为短波长λ i的45度法拉第旋光片
为9。角度放置的出射偏振片33
[0080] 带入以上各式，且注意到
[0082] 隔离器的正向透过率T为
[0084] 同理，沿Θ。方向偏振反馈光反向通过时，反馈光透过电场表述为 [
[0086] 其中
Ε。为偏振方向为Θ。的反馈光电场
[0087] 反向通过率R可从上式得出为：
[0089] 通过理想隔离器条件R = 0和T = 1，得出
[0091] N为奇数，由式5可知，通过两片862. 5nm的短波长法拉第旋光体32,可以实现 1725nm的长波长光隔离器功能。
[0092] 如图3和图4所示，本实施例还提供一种采用上述原理的光隔离器，包括外封管1 和磁环2,磁环2套接于外封管1内，磁环2内粘接有隔离芯片，隔离芯片通过光学粘合剂 34粘合由叠放在在一起的入射偏振片31、法拉第旋光体32和出射偏振片33构成。
[0093] 其中，法拉第旋光体32的数量为2个，两个法拉第旋光体32分别为波长为 862. 5nm的法拉第旋光体32。
[0094] 其中，入射偏振片31、法拉第旋光体32和出射偏振片33的横截面为正方形。
[0095] 并且，磁环2与隔离芯片的结合部设置有钢环4,钢环4与磁环2和隔离芯片之间 无缝隙，钢环4内径与长波长隔离器有效通光孔的尺寸相同。在磁环2和芯片之间加装不 锈钢环4,遮蔽缝隙，避免了缝隙漏光和填补胶水效率低下、性能不稳定的弊端。
[0096] 本实施例通过两片862. 5nm短波长法拉第旋光体32实现1725nm高波长的隔离器 需求，从而降低成本缩短周期。
[0097] 实施例3
[0098] 一种制作长波长光隔离器的原理，所述光隔离器包括入射偏振片31、m片法拉第 旋光体32、出射偏振片33和磁环2,当波长为λ。的光正向通过时：
[0100] 其中
为水平偏振的入射光电场
为水平放置的入射偏振片31
为短波长λ i的45度法拉第旋光片
为9。角度放置的出射偏振片33
[0105] 带入以上各式，且注意到
[0107] 隔离器的正向透过率T为
[0109] 同理，沿Θ。方向偏振反馈光反向通过时，反馈光透过电场表述为
[0111] 其中
E。为偏振方向为Θ。的反馈光电场
[0112] 反向通过率R可从上式得出为：
[0114] 通过理想隔离器条件R = O和T = 1，得出
[0116] N为奇数，由式5可知，通过三片581nm的短波