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温度变化（例如，温度变热/变冷）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的变化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，其特征在于，所述装置包括：壳体；弹性气囊，套在所述光纤干涉仪模块外，并且置于所述壳体内部的空腔中，其中，所述弹性气囊的气囊口包封所述空腔的开口端，以将灌封剂封装在所述弹性气囊外部与所述空腔的内壁之间；以及封装盖，可拆卸地安装在所述空腔的开口端，以将所述光纤干涉仪模块封装在由所述弹性气囊和所述封装盖形成的密闭空间内。
7.优选地，所述气囊口的边缘向四周延展并向内翻折以形成槽沟，所述空腔的开口端的边缘向外弯折以形成凸起，所述槽沟在弹性力的作用下包封所述凸起。
8.优选地，所述封装盖的朝向所述空腔的开口端的面上形成有用于容纳被所述气囊口包封的所述空腔的开口端的凹入空间。
9.优选地，所述装置还包括：第一密封圈，设置在所述气囊口的向四周延展的部分与所述封装盖之间，以密封所述气囊口与所述封装盖之间的间隙。
10.优选地，所述凹入空间的底部形成有用于容纳所述第一密封圈的闭环式凹槽。
11.优选地，所述装置还包括：第二密封圈，设置在所述壳体的靠近所述空腔的开口端的边缘与所述封装盖的边缘之间，以密封所述壳体与所述封装盖之间的间隙。
12.优选地，所述封装盖的边缘形成有用于容纳所述第二密封圈的闭环式凹槽。
13.优选地，所述封装盖的中部形成有用于将所述光纤干涉仪模块的输入光纤和输出光纤从所述密闭空间向外引出的通孔。
14.优选地，所述弹性气囊由硅胶、橡胶、氟橡胶中的一种制成。
15.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。
16.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。
17.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温度变化（例如，温度变热/变冷）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
18.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。
19.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示意图。
20.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截面示意图。
21.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爆炸示意图。
22.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封装有光纤干涉仪模块的情况下的截面示意图的爆炸示意图。
具体实施方式
23.下面，将参照附图来详细说明本实用新型的实施例。
24.参照图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壳体101、弹性气囊102和封装盖103。作为示例而非限制，弹性气囊102可由诸如，但不限于，以下弹性材料中的一种制成：硅胶、橡胶、氟橡胶等。
25.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，弹性气囊102可套在光纤干涉仪模块104外，并且可置于壳体101内部的空腔105中，其中，弹性气囊102的气囊口106可包封空腔105的开口端，以将灌封剂（未示出）封装在弹性气囊102外部与空腔105的内壁之间；封装盖103可以可拆卸地安装在空腔105的开口端，以将光纤干涉仪模块104封装在由弹性气囊102和封装盖103形成的密闭空间内。作为示例而非限制，可使用诸如，但不限于，螺栓、螺钉等紧固件将封装盖103固定在壳体101内部的空腔105的开口端，以实现上述封装。
26.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，光纤干涉仪可设置在光纤干涉仪模块104中，作为示例而非限制，光纤干涉仪可以是光纤法布里-珀罗干涉仪（fabry perot interferometer，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）中的一种。光纤干涉仪模块104可使用诸如，但不限于，聚四氟乙烯、聚酰亚胺等材质制成。
27.另外，作为示例而非限制，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，可使用诸如，但不限于，以下隔温、隔振材料中的一种来填充弹性气囊102外部与空腔105的内壁之间的空间：气凝胶、珍珠岩粉粒、玻璃微珠和聚苯乙烯粉粒。这些填充材料对于封装在壳体101的空腔105中的光纤干涉仪模块104而言具有更好的隔温、隔振效果。
28.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，上述装置结构中的弹性气囊102的可拆卸设计还为灌封剂的更换和光纤干涉仪模块104的封装提供了更多的便利。
29.另外，作为示例而非限制，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，气囊口106的边缘可向四周延展并向内翻折以形成槽沟107，空腔105的开口端的边缘可向外弯折以形成凸起108，槽沟107可在弹性力的作用下包封凸起108。然而，本实用新型并不限于此，也可使用上述示例以外的其他结构实现上述包封。
30.另外，作为示例而非限制，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，封装盖103的朝向空腔105的开口端的面上可形成有用于容纳被气囊口106包封的空腔105的开口端的凹入空间109。凹入空间109的形状可与空腔105的开口端的轮廓适配，以实现对封装盖103的预固定。
31.另外，作为示例而非限制，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，还可包括第一密封圈（未示出），第一密封圈可设置在气囊口106的向四周延展的部分与封装盖103之间，以密封气囊口106与封装盖103之间的间隙。相应地，凹入空间109的底部可形成有用于容纳第一密封圈的闭环式凹槽110。这样可确保由弹性气囊102和封装盖103形成的密闭空间的气密性。
32.另外，作为示例而非限制，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，还可包括第二密封圈（未示出），第二密封圈可设置在壳体101的靠近空腔105的开口端的边缘与封装盖103的边缘之间，以密封壳体101与封装盖103之间的间隙。相应地，封装盖103的边缘可形成有用于容纳第二密封圈的闭环式凹槽111。这样可进一步确保上述密闭空间的气密性。
33.另外，作为示例而非限制，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，封装盖103的中部可形成有用于将光纤干涉仪模块104的输入光纤和输出光纤112从上述密闭空间内向外引出的通孔113。可使用诸如，但不限于，光纤馈通法兰等密封件密封通孔113，以进一步确保上述密闭空间的气密性。
34.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。
35.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。