用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备的制作方法

1.本实用新型涉及量子通信技术领域，尤其涉及一种用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备。


背景技术：

2.在相关技术中，光纤干涉仪是基于光的干涉原理而制作的仪器，可用于在量子通信系统（诸如，但不限于，量子密钥分发系统（quantum key distribution，简称qkd））中对发送和接收的光信号进行编码和解码处理。因此，光纤干涉仪的性能（特别是，光纤干涉仪的长臂与短臂之差的精度）的稳定性直接决定了量子通信系统的成码率。
3.然而，在实际使用中，光纤干涉仪的长臂与短臂容易受到外部环境因素变化（例如，温度变热/变冷，或者振动等）的影响，这会导致光纤干涉仪的长臂与短臂发生变化。由于光纤干涉仪的长臂与短臂的变化往往不一致，因此光纤干涉仪的长臂与短臂之差的精度难于控制，这会影响光纤干涉仪的性能，降低量子通信系统的成码率。
4.因此，需要为用于量子通信系统中的光纤干涉仪提供稳定、可靠的封装结构，以确保光纤干涉仪的干涉效果的稳定性，进而提升量子通信系统的成码率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备。
6.根据本实用新型的一方面，提供一种用于封装光纤干涉仪模块的装置，所述装置包括：上壳体和下壳体；以及上弹性盖套和下弹性盖套，分别设置并且可拆卸地安装在所述上壳体内部的空腔的开口端和所述下壳体内部的空腔的开口端，以将灌封剂分别封装在所述上壳体内部的空腔和所述下壳体内部的空腔中，其中，所述光纤干涉仪模块设置于所述上弹性盖套与所述下弹性盖套之间，以封装在由所述上壳体和所述下壳体形成的密封空间内。
7.优选地，所述上弹性盖套的边缘和所述下弹性盖套的边缘分别向内弯折而形成凹槽，所述上壳体内部的空腔的开口端的边缘和所述下壳体内部的空腔的开口端的边缘分别向外延伸而形成凸起。
8.优选地，所述上弹性盖套的边缘向内弯折而形成的凹槽在弹性力的作用下包封住所述上壳体内部的空腔的开口端的边缘向外延伸而形成的凸起，所述下弹性盖套的边缘向内弯折而形成的凹槽在弹性力的作用下包封住所述下壳体内部的空腔的开口端的边缘向外延伸而形成的凸起。
9.优选地，所述上弹性盖套的朝向所述光纤干涉仪模块的面上形成有与所述光纤干涉仪模块的形状适配的凹入空间。
10.优选地，所述上弹性盖套的朝向所述光纤干涉仪模块的面上还形成有用于容纳所述光纤干涉仪模块的输入光纤和输出光纤的第一导引槽，所述第一导引槽沿着所述上弹性盖套的朝向所述光纤干涉仪模块的面自所述凹入空间的内壁横穿过所述上弹性盖套的外
壁。
11.优选地，所述上壳体内部的空腔的内壁与所述上壳体的外壁之间形成有用于容纳填充物的槽沟。
12.优选地，所述上壳体的开口端面上形成有用于容纳所述光纤干涉仪模块的输入光纤和输出光纤的第二导引槽，所述第二导引槽子沿着所述开口端面自所述槽沟的内壁横穿过所述上壳体的外壁。
13.优选地，所述下弹性盖套的朝向所述光纤干涉仪模块的面上形成有与所述光纤干涉仪模块的形状适配的凹入空间。
14.优选地，所述下弹性盖套的朝向所述光纤干涉仪模块的面上还形成有用于容纳所述光纤干涉仪模块的输入光纤和输出光纤的第一导引槽，所述第一导引槽沿着所述下弹性盖套的朝向所述光纤干涉仪模块的面自所述凹入空间的内壁横穿过所述下弹性盖套的外壁。
15.优选地，所述下壳体内部的空腔的内壁与所述下壳体的外壁之间形成有用于容纳填充物的槽沟。
16.优选地，所述下壳体的开口端面上形成有用于容纳所述光纤干涉仪模块的输入光纤和输出光纤的第二导引槽，所述第二导引槽子沿着所述开口端面自所述槽沟的内壁横穿过所述下壳体的外壁。
17.优选地，所述上弹性盖套和所述下弹性盖套由硅胶、橡胶、氟橡胶中的一种制成。
18.优选地，所述灌封剂包括气凝胶、珍珠岩粉粒、玻璃微珠、聚苯乙烯粉粒中的一种。
19.优选地，所述填充物包括聚苯乙烯泡沫、乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫、聚氨酯块中的一种。
20.提供根据本实用新型的另一方面，提供一种量子通信设备，所述量子通信设备包括如前所述的用于封装光纤干涉仪模块的装置。
21.本实用新型提供的用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备（诸如，但不限于，量子密钥分发系统的发射端和/或接收端）能够最大限度地将外部环境因素变化（例如，温度变热/变冷，或者振动等）对光纤干涉仪的影响降到最小，以确保光纤干涉仪的干涉效果的稳定性和可靠性。
附图说明
22.通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述目的和特点将会变得更加清楚。
23.图1示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置在其内封装有光纤干涉仪模块的情况下的整体示意图。
24.图2示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置在其内封装有光纤干涉仪模块的情况下的半剖示意图。
25.图3示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置在其内封装有光纤干涉仪模块的情况下的半剖爆炸示意图。
26.图4示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置在其内未封装有光纤干涉仪模块的情况下的爆炸示意图。
具体实施方式
27.下面，将参照附图来详细说明本实用新型的实施例。
28.参照图1、图2、图3和图4，本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置可包括上壳体101和下壳体101＇以及上弹性盖套102和下弹性盖套102＇。作为示例而非限制，上弹性盖套102和下弹性盖套102＇可由，但不限于，以下弹性材料中的一种制成：硅胶、橡胶、氟橡胶。
29.在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，上弹性盖套102和下弹性盖套102＇可分别设置并且可拆卸地安装在上壳体101内部的空腔103的开口端和下壳体101＇内部的空腔103＇的开口端，以将灌封剂（未示出）分别封装在上壳体101内部的空腔103和下壳体101＇内部的空腔103＇中，其中，光纤干涉仪模块104可设置于上弹性盖套102与下弹性盖套102＇之间，以封装在由上壳体101和下壳体101＇形成的密闭空间内。作为示例而非限制，可经由紧固件（诸如，但不限于，螺栓、螺钉等）将上弹性盖套102与下弹性盖套102＇紧固在一起，以使得光纤干涉仪模块104封装在上述密闭空间内。
30.另外，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，光纤干涉仪模块104中可设置有诸如，但不限于，以下光纤干涉仪中的一种：光纤法布里-珀罗干涉仪（fabry-perotinterferometer，简称fpt）、马赫-泽德干涉仪（mach-zehnder interferometer，简称mzi）、迈克尔逊干涉仪（michelson interferometer，简称mi）和萨格纳克干涉仪（sagnac interferometer，简称si）。
31.另外，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，还可使用，例如，但不限于，以下隔温、隔振材料中的一种来填充上壳体101内部的空腔103和下壳体101＇内部的空腔103＇：气凝胶、珍珠岩粉粒、玻璃微珠、聚苯乙烯粉粒，这些材料对于封装在其中的光纤干涉仪模块104而言具有更好的隔温、隔振效果。
32.由此可见，上述装置结构能够最大限度地将外部环境因素变化（例如，温度变热/变冷，或者振动等）对光纤干涉仪模块104中的光纤干涉仪的影响降到最小，以确保该光纤干涉仪的干涉效果的稳定性和可靠性。另外，上述装置结构中的上弹性盖套102和下弹性盖套102＇的可拆卸设计还为灌封剂的更换和光纤干涉仪模块的封装提供了更多的便利。
33.另外，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，上弹性盖套102的边缘和下弹性盖套102＇的边缘可分别向内弯折而形成凹槽105和105＇，上壳体101内部的空腔103的开口端的边缘和下壳体101＇内部的空腔103＇的开口端的边缘可分别向外延伸而形成凸起106和106＇。
34.相应地，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，上弹性盖套102的边缘向内弯折而形成的凹槽105可在弹性力的作用下包封住上壳体101内部的空腔103的开口端的边缘向外延伸而形成的凸起106，下弹性盖套102＇的边缘向内弯折而形成的凹槽105＇可在弹性力的作用下包封住下壳体101＇内部的空腔103＇的开口端的边缘向外延伸而形成的凸起106＇。
35.应当理解，尽管图1、图2、图3和图4示出了本实用新型中上弹性盖套102和下弹性盖套102＇分别可拆卸地安装在上壳体101内部的空腔103的开口端和下壳体101＇内部的空腔103＇的开口端的结构，但是该包封结构仅仅是示意性的，本实用新型并不限于此。根据需要，也可使用其他安装结构实现上述安装。
36.另外，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，上弹性盖套102的朝向光纤干涉仪模块104的面上还可形成有与光纤干涉仪模块104的形状适配的凹入空间107。这样可使得光纤干涉仪模块104被限定在凹入空间107内，以实现对光纤干涉模块104的预固定。
37.另外，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，上弹性盖套102的朝向光纤干涉仪模块104的面上还可形成有用于容纳光纤干涉仪模块104的输入光纤和输出光纤108的第一导引槽（未示出），第一导引槽可沿着上弹性盖套102的朝向光纤干涉仪模块104的面自凹入空间107的内壁横穿过上弹性盖套102的外壁。
38.另外，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，上壳体101内部的空腔103的内壁与上壳体101的外壁之间还可形成有用于容纳填充物（未示出）的槽沟110。为进一步将外部环境因素变化（例如，温度变热/变冷，或者振动等）对光纤干涉仪模块104中的光纤干涉仪的影响降到最小，可使用，例如，但不限于，以下隔温、隔振材料中的一种来填充槽沟110：聚苯乙烯泡沫、乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫、聚氨酯块，以确保光纤干涉仪的干涉效果更加稳定和可靠。
39.另外，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，上壳体101的开口端面上还可形成有用于容纳光纤干涉仪模块104的输入光纤和输出光纤108的第二导引槽（未示出），第二导引槽可沿着上壳体101的开口端面自槽沟110的内壁横穿过上壳体101的外壁。
40.类似地，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，下弹性盖套102＇的朝向光纤干涉仪模块的面上也可形成有与光纤干涉仪模块104的形状适配的凹入空间107＇。
41.类似地，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，下弹性盖套102＇的朝向光纤干涉仪模块的面上也可形成有用于容纳光纤干涉仪模块104的输入光纤和输出光纤108的第一导引槽109＇，第一导引槽109＇可沿着下弹性盖套102＇的朝向光纤干涉仪模块104的面自凹入空间107＇的内壁横穿过下弹性盖套102＇的外壁。
42.类似地，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，下壳体101＇内部的空腔103＇的内壁与下壳体101＇的外壁之间也可形成有用于容纳填充物的槽沟110＇。同样地，也可使用，例如，但不限于，以下隔温、隔振材料中的一种来填充槽沟110：聚苯乙烯泡沫、乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫、聚氨酯块。
43.类似地，在图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，下壳体101＇的开口端面上也可形成有用于容纳光纤干涉仪模块104的输入光纤和输出光纤108的第二导引槽111＇，第二导引槽111＇可沿着下壳体101＇的开口端面自槽沟110＇的内壁横穿过下壳体101＇的外壁。
44.可以看出，图1、图2、图3和图4所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置不仅能够有效地降低外部环境因素变化（例如，温度变热/变冷，或者振动等）对光纤干涉仪的工作精度的影响，而且能够为光纤干涉仪提供更加稳定、可靠的工作环境。因此，可将上述装置应用于量子通信设备（诸如，但不限于，量子密钥分发系统中的发送端和/或接收端）中，以进一步提升量子通信系统的成码率。
45.尽管已参照优选实施例表示和描述了本技术，但本领域技术人员应该理解，在不
脱离由权利要求限定的本技术的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。