一种高功率隔离器制造技术

一种高功率隔离器，沿着正向光路依次包括第一光纤准直器、第一双折射晶体的楔角片、Garnet旋光晶体、金属块、第二双折射晶体的楔角片、磁体和第二光纤准直器，所述的Garnet旋光晶体与金属块之间采用镀锡方式固定，所述的第一双折射晶体的楔角片和第二双折射晶体的楔角片的光轴之间的夹角为45°。本发明专利技术采用旋光晶体和金属块之间采用镀锡固定，从而达到Garnet旋光晶体的有效散热，减小热效应对隔离器的影响，降低了高功率隔离器成本。另外，光纤准直器的光纤头抛成两个小角度楔形倾角，或者抛成扁形或者选择超细外径的单模光纤，减少系统的反射光回到输入端而烧坏光纤头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通讯、激光领域，尤其涉及一种高功率隔离器。
技术介绍
高功率光隔离器广泛应用于高功率固体激光器系统，信号光从光源到接收系统的传输过程中，经过许多界面反射，反射光最终回到输入端，增加了系统的损伤危险性，因此需要加入高功率隔离器以减少回返光对系统的影响。在高功率隔离器的发展中，低成本、高隔离度、高损伤阈值是近年来主要发展趋势，目前的高功率光隔离器设计多选用昂贵的大尺寸旋光晶体材料、及采用双折射晶体厚片来位移分光产生隔离度的原理，普遍存在成本高、隔离度低等缺点。此外，光隔离器中的核心元件上为具有旋光特性的旋光晶体，由于高功率环境中，旋光晶体对于激光的吸收导致温度升高，热效应导致晶体折射率变化，从而产生热应力影响隔离器的工作稳定性和光斑质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低成本、高隔离度的高功率隔离器。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种高功率隔离器，沿着正向光路依次包括第一光纤准直器、第一双折射晶体的楔角片、Garnet旋光晶体、金属块、第二双折射晶体的楔角片、磁体和第二光纤准直器，光信号正向传输经过第一光纤准直器准直出射到第一双折射晶体的楔角片，第一双折射晶体的楔角片将光信号分成两束偏振态相互垂直的O光和E光，O光和E光进入Garnet旋光晶体偏振态旋转45°后射出到第二双折射晶体的楔角片，通过第二双折射晶体的楔角片耦合成一束光，最后经过第二光纤准直器准直射出，光信号反向传输时，光信号经过第二双折射晶体的楔角片、Garnet旋光晶体、和第一双折射晶体的楔角片后两束光路偏离原来的方向产生一定的位移和角度，无法耦合成一束光进入第一光纤准直器。进一步的，所述的第一光纤准直器和第二光纤准直器采用光纤头、透镜、固定光纤线的固定管胶粘接，光纤头抛光有两个的楔形倾角。进一步的，所述的第一光纤准直器和第二光纤准直器的光线楔角镀有金属反射层。进一步的，所述的第一光纤准直器和第二光纤准直器采用光纤头为扁形的光纤准直器。进一步的，所述的第一光纤准直器和第二光纤准直器采用超细外径单模光纤。进一步的，所述的Garnet旋光晶体与金属块之间采用镀锡方式固定。进一步的，所述的第一双折射晶体的楔角片和第二双折射晶体的楔角片的光轴之间的夹角为45°。进一步的，所述的第一双折射晶体的楔角片和第二双折射晶体的楔角片采用钒酸钇、铌酸锂或者石英晶体。进一步的，所述的磁体采用磁环或者磁块。采用旋光晶体和金属块之间采用镀锡固定，从而达到Garnet旋光晶体的有效散热，减小热效应对隔离器的影响，降低了高功率隔离器成本。另外，光纤准直器的光纤头抛成两个小角度楔形倾角，或者抛成扁形或者选择超细外径的单模光纤，减少系统的反射光回到输入端而烧坏光纤头。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术光纤准直器的光纤头实施例一结构图；图3是本专利技术光纤准直器的光纤头实施例二结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。一种高功率隔离器，如图1所示，沿着正向光路依次包括第一光纤准直器10、第一双折射晶体的楔角片20、Garnet旋光晶体30、金属块40、第二双折射晶体的楔角片50、磁体60和第二光纤准直器70，光信号正向传输经过第一光纤准直器10准直出射，提高耦合效率，经过第一光纤准直器10准直出射后到第一双折射晶体的楔角片20，第一双折射晶体的楔角片20将光信号分成两束偏振态相互垂直的O光和E光，O光和E光进入Garnet旋光晶体30偏振态逆时针旋转或者顺时针旋转45°后射出到第二双折射晶体的楔角片50，通过第二双折射晶体的楔角片50耦合成一束光，最后经过第二光纤准直器70准直射出，光信号反向传输时，光信号经过第二光纤准直器70准直出射，出射的准直光经过第二双折射晶体的楔角片50分成两束偏振态相互垂直的O光和E光，然后进入Garnet旋光晶体30，由于Garnet旋光晶体30的非互易性，O光和E光的偏振态逆时针旋转或者顺时针旋转45°，由于第一双折射晶体的楔角片20和第二双折射晶体的楔角片50的组合对于反向光相当于渥拉斯顿棱镜，两束光在进入第一双折射晶体的楔角片20后，O光和E光偏离原来的方向产生一定的位移和角度，在第一双折射晶体的楔角片20无法合成一束光，无法耦合入第一光纤准直器10，从而实现反向光隔离。本实施例中，所述的Garnet旋光晶体30与金属块40之间采用镀锡方式固定，有效解决旋光材料的散热问题，从而实现低成本的Garnet结构的高功率隔离器，所述的第一双折射晶体的楔角片20和第二双折射晶体的楔角片50的光轴之间的夹角为45°，所述的第一双折射晶体的楔角片20和第二双折射晶体的楔角片50采用钒酸钇、铌酸锂或者石英晶体，采用双折射晶体楔角片来替代厚片，可实现角度分离来达到更高隔离度性能，所述的磁体60采用磁环或者磁块。本实施例中，如图2所示，光纤头11从包层开始向纤芯方向抛光，抛成两个小角度的楔形倾角，光纤头11、固定光纤线的固定管12和C透镜13之间采用胶粘合，固定光纤线的固定管12采用玻璃管或者金属管，光纤头11出射的两束偏振光传输到C透镜13，经过C透镜13端面反射，会回到光纤头11端面上。由于光纤头11有两个小角度的倾角，使得反射光存在小角度的入射角，类似掠入射。反射光掠入射至光纤头11倾角面上再次反射到空气中，而减少进入光纤内的反射光。若在光纤楔角上镀金属反射层，可完全消去进入包层光。本实施例中，如图3所示，光纤头11抛光成扁形，然后采用夹具将陶瓷或金属块14和光纤头11固定，最后采用注锡方式在光纤头和陶瓷或金属块14之间注入锡合金15，从而固定光纤头11。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内，在形式上和细节上对本专利技术做出各种变化，均为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率隔离器，其特征在于：沿着正向光路依次包括第一光纤准直器、第一双折射晶体的楔角片、Garnet旋光晶体、金属块、第二双折射晶体的楔角片、磁体和第二光纤准直器，光信号正向传输经过第一光纤准直器准直出射到第一双折射晶体的楔角片，第一双折射晶体的楔角片将光信号分成两束偏振态相互垂直的O光和E光，O光和E光进入Garnet旋光晶体偏振态旋转45°后射出到第二双折射晶体的楔角片，通过第二双折射晶体的楔角片耦合成一束光，最后经过第二光纤准直器准直射出，光信号反向传输时，光信号经过第二双折射晶体的楔角片、Garnet旋光晶体、和第一双折射晶体的楔角片后两束光路偏离原来的方向产生一定的位移和角度，无法耦合成一束光进入第一光纤准直器。

【技术特征摘要】
1.一种高功率隔离器，其特征在于：沿着正向光路依次包括第一光纤准直器、第一双折射晶体的楔角片、Garnet旋光晶体、金属块、第二双折射晶体的楔角片、磁体和第二光纤准直器，光信号正向传输经过第一光纤准直器准直出射到第一双折射晶体的楔角片，第一双折射晶体的楔角片将光信号分成两束偏振态相互垂直的O光和E光，O光和E光进入Garnet旋光晶体偏振态旋转45°后射出到第二双折射晶体的楔角片，通过第二双折射晶体的楔角片耦合成一束光，最后经过第二光纤准直器准直射出，光信号反向传输时，光信号经过第二双折射晶体的楔角片、Garnet旋光晶体、和第一双折射晶体的楔角片后两束光路偏离原来的方向产生一定的位移和角度，无法耦合成一束光进入第一光纤准直器。
2.根据权利要求1所述的一种高功率隔离器，其特征在于：所述的第一光纤准直器和第二光纤准直器采用光纤头、透镜、固定光纤线的固定管胶粘接，光纤头抛光有两个的楔形倾角。
3.根据权利要求2所述的一种高功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，吴淑玉，林锦绣，陈卫民，王冬寒，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35