光隔离器制造技术

本发明专利技术涉及光隔离器领域。公开了一种光隔离器，包括第一子光隔离器和第二子光隔离器，第一子光隔离器包括：第一反射镜光阑，用于允许入射光通过，而阻隔杂散光；第一分束器，用于将从第一反射镜光阑出射的入射光分束为O光和E光；第一旋光装置，用于将所述O光和E光旋光90度；第二分束器，用于将旋光后的O光和E光合束得到合束光；以及第二反射镜光阑，用于允许所述合束光通过，而反射未经第二分束器合束的O光和E光，通过第二反射镜光阑的合束光经第二子光隔离器处理后输出。本发明专利技术实施例将偏离光路方向的光束沿偏离光隔离器方向散射，在没有辅助冷却系统的前提下，提高了散热能力，从而有效提高了隔离器的工作温度范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种光隔离器。
技术介绍
半导体激光器、光放大器以及光纤激光器等仪器对于来自连接器、熔接点、滤波器等的反射光非常敏感，并可能引起性能恶化甚至损坏等后果，因此需要使用光隔离器组织反射光。光隔离器是只允许光沿着一个方向通过而在相反的方向阻挡光通过的光无源器件。它的作用是防止光路中由于各种原因产生的反向传输光对光源以及光路系统产生不良影响。但现阶段光隔离器所能承载的功率和能达到的隔离度程度都不够高，极大程度地影响了高端百瓦级光纤激光器的发展。目前国内使用的绝大部分是一些小功率的光隔离器，往往在几瓦到几十瓦之间，达到百瓦级以上的光隔离器很少见。于2014年4月16日，公告号为CN 203551836 U的中国技术专利揭示了一种“百瓦级高隔离度准直型光隔离器，”其使用液冷的方式比较有效的解决了插入损耗大、散热效果不好等因素对隔离器高功率使用的限制，但其往往需要用户额外配置液冷系统保障其稳定工作，极大的限制了其使用场合和范围。因此，开发一款无辅助冷却系统的高端百瓦级高隔离度光隔离器势在必行。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种无辅助冷却系统的光隔离器。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例采用以下技术方案：一种光隔离器，沿入射光方向，顺序包括第一子光隔离器和第二子光隔离器，沿所述入射光方向，所述第一子光隔离器顺序包括：第一反射镜光阑，用于允许所述入射光通过，而阻隔杂散光；第一分束器，用于将从所述第一反射镜光阑出射的入射光分束为O光和E光；第一旋光装置，用于将所述O光和E光旋光90度；第二分束器，用于将旋光后的O光和E光合束得到合束光；以及第二反射镜光阑，用于允许所述合束光通过，而反射未经第二分束器合束的O光和E光，通过第二反射镜光阑的合束光经第二子光隔离器处理后输出；其中当一光路方向与所述入射光方向相反的反向光经第二子光隔离器处理后输入第一子光隔离器时，第二反射镜光阑用于允许所述反向光通过，而阻隔杂散光，第二分束器用于将反向光分束为O光和E光，第一旋光装置用于让经第二分束器分束的O光和E光沿原方向通过，第一分束器用于偏折通过第一旋光装置后的O光和E光，第一反射镜光阑用于将经第一分束器偏折的O光和E光沿偏离所述光隔离器方向进行反射。可选地，所述第一子光隔离器包括：两个第一散射镜，其分别设置于所述第一反射镜光阑两侧，用于将经第一反射镜光阑反射的反向光的O光和E光沿偏离所述光隔离器方向散射。可选地，所述第一子光隔离器包括:两个第二散射镜，其分别设置于所述第二反射镜光阑两侧，用于将经第二反射镜光阑反射的所述未经第二分束器合束的小分量O光和E光沿偏离所述光隔离器方向散射。可选地，沿所述入射光方向，所述第二子光隔离器顺序包括：第三反射镜光阑，用于允许所述入射光通过，而阻隔杂散光；第三分束器，用于将从所述第三反射镜光阑出来的入射光分束为O光和E光；第二旋光装置，用于将O光和E光旋光90度；第四分束器，用于将旋光后的O光和E光合束；以及第四反射镜光阑，用于允许合束的O光和E光通过，而反射未经第四分束器合束的小分量O光和E光；其中当所述反向光通过第四反射镜光阑时，第四分束器用于将反向光分束为O光和E光，第二旋光装置用于让经第四分束器分束的O光和E光沿原方向通过，第三分束器用于偏折通过第二旋光装置后的O光和E光，第三反射镜光阑用于将经第三分束器进一步偏折的O光和E光沿偏离所述光隔离器方向进行反射，未经第三分束器反射的剩余的光束进入第一子光隔离器。可选地，所述第二子光隔离器包括：两个第三散射镜，其分别设置于所述第三反射镜光阑两侧，用于将经第三反射镜光阑反射的反向光的O光和E光沿偏离所述光隔离器方向散射。可选地，所述第二子光隔离器包括：两个第四散射镜，其分别设置于所述第四反射镜光阑两侧，用于将经第四反射镜光阑反射的所述未经第四分束器合束的小分量O光和E光沿偏离光隔离器方向散射。可选地，所述每个第一、第二旋光装置包括旋光晶体、两个磁体和1/2玻片，所述两个磁体设置于旋光晶体两侧，所述旋光晶体对所述反向光的旋光方向与对入射光的旋光方向相同，所述1/2玻片对所述反向光的旋光方向与对入射光的旋光方向相反。可选地，所述第一子光隔离器中的所述第一、第二分束器平行放置，其光轴方向在沿光路方向的一个平面内，所述第一、第二反射镜光阑的反射平面也在所述第一、第二分束器的光轴所在平面中；所述第二子光隔离器中的所述第三、第四分束器平行放置，其光轴方向在沿光路方向的一个平面内，所述第三、第四反射镜光阑的反射平面也在所述第三、第四分束器的光轴所在平面中。可选地，所述第一、第二分束器的光轴方向与所述第三、第四分束器的光轴方向相互垂直。可选地，所述第一、第二散射镜在光路上的垂直投影分别可以覆盖所述第一、第二反射镜光阑在光路上的垂直投影。本专利技术实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施例的光隔离器将偏离光路方向的光束沿偏离光隔离器方向散射，在没有辅助冷却系统的前提下，提高了散热能力，从而有效提高了隔离器的工作温度范围。【附图说明】图1为本专利技术实施例光隔离器的光输出原理图。图2为本专利技术实施例光隔离器的光返回原理图。【具体实施方式】以下通过附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明。为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行更详细的说明。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本专利技术。请参照图1，图1是本专利技术实施例提供的光隔离器100的光输出原理图。激光器的谐振腔输出激光后，经过光纤传输到准直器(图中未示出)，再经过准直器输出至本专利技术实施例的光隔离器100。上述光隔离器100沿入射光方向(图中Z轴方向)顺序设置有第一子光隔离器10和第二子光隔离器20。第一子光隔离器10沿入射光方向顺序包括第一反射镜光阑111、第一散射镜131、第一分束器151、第一旋光装置17、第二分束器153、第二反射镜光阑113、以及第二散射镜133。第一、二反射镜光阑111，113的反射斜面的角度在30度到60度范围内，最优是45度，使光垂直出射，减少光散射到第一、二分束器151，153及第一旋光装置17的可能。反射斜面是高损伤阈值的高反材料，可以是斜面铜镜，可以是镀高反金属，也可以是镀膜反射镜。第一、二反射镜光阑111，113的光阑孔尺寸能够保证入射光通过，但要小于o光与e光光斑的内边缘距离，保证回返光不会进入到光阑孔内。第一、二散射镜131，133可以为镀膜凸透镜或镀膜凹透镜，其数量分别为两个。两个所述第一散射镜131设置于第一反射镜光阑111两侧。相似地，两个所述第二散射镜133设置于第二反射镜光阑113两侧。第一、二分束器151，153可以为带斜角的钒酸钇(YV04)，用于将光分束或合束。第一旋光装置17包括第一旋光晶体171、第一磁体173、以及第一1/2玻片175。第一旋光装置17通过第一1/2玻片175和第一旋光晶体171的配合，可根据需要对光进行旋转。因此第一旋光装置17可以有效地对光的偏振态进行旋转，从而有效地提高光隔离度。第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光隔离器，其特征在于，沿入射光方向，顺序包括第一子光隔离器和第二子光隔离器，沿所述入射光方向，所述第一子光隔离器顺序包括：第一反射镜光阑，用于允许所述入射光通过，而阻隔杂散光；第一分束器，用于将从所述第一反射镜光阑出射的入射光分束为O光和E光；第一旋光装置，用于将所述O光和E光旋光90度；第二分束器，用于将旋光后的O光和E光合束得到合束光；以及第二反射镜光阑，用于允许所述合束光通过，而反射未经第二分束器合束的O光和E光，通过第二反射镜光阑的合束光经第二子光隔离器处理后输出；其中当一光路方向与所述入射光方向相反的反向光经第二子光隔离器处理后输入第一子光隔离器时，所述第二反射镜光阑用于允许所述反向光通过，而阻隔杂散光，第二分束器用于将反向光分束为O光和E光，第一旋光装置用于让经第二分束器分束的O光和E光沿原方向通过，第一分束器用于偏折通过第一旋光装置后的O光和E光，第一反射镜光阑用于将经第一分束器偏折的O光和E光沿偏离所述光隔离器方向进行反射。

【技术特征摘要】
1.一种光隔离器，其特征在于，沿入射光方向，顺序包括第一子光隔离器和第二子光隔离器，沿所述入射光方向，所述第一子光隔离器顺序包括：第一反射镜光阑，用于允许所述入射光通过，而阻隔杂散光；第一分束器，用于将从所述第一反射镜光阑出射的入射光分束为O光和E光；第一旋光装置，用于将所述O光和E光旋光90度；第二分束器，用于将旋光后的O光和E光合束得到合束光；以及第二反射镜光阑，用于允许所述合束光通过，而反射未经第二分束器合束的O光和E光，通过第二反射镜光阑的合束光经第二子光隔离器处理后输出；其中当一光路方向与所述入射光方向相反的反向光经第二子光隔离器处理后输入第一子光隔离器时，所述第二反射镜光阑用于允许所述反向光通过，而阻隔杂散光，第二分束器用于将反向光分束为O光和E光，第一旋光装置用于让经第二分束器分束的O光和E光沿原方向通过，第一分束器用于偏折通过第一旋光装置后的O光和E光，第一反射镜光阑用于将经第一分束器偏折的O光和E光沿偏离所述光隔离器方向进行反射。2.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，所述第一子光隔离器包括：两个第一散射镜，其分别设置于所述第一反射镜光阑两侧，用于将经第一反射镜光阑反射的反向光的O光和E光沿偏离所述光隔离器方向散射。3.如权利要求2所述的光隔离器，其特征在于，所述第一子光隔离器包括：两个第二散射镜，其分别设置于所述第二反射镜光阑两侧，用于将经第二反射镜光阑反射的所述未经第二分束器合束的小分量O光和E光沿偏离所述光隔离器方向散射。4.如权利要求1所述的光隔离器，其特征在于，沿所述入射光方向，所述第二子光隔离器顺序包括：第三反射镜光阑，用于允许所述入射光通过，而阻隔杂散光；第三分束器，用于将从所述第三反射镜光阑出来的入射光分束为O光和E光；第二旋光装置，用于将O光和E光旋光90度；第四分束器，用于将旋光后的O光和E光合束；以及第四反射镜光阑，用于允许合束的O光和E光通过，而反射未经第四分束器合束...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩泰，李连城，蒋峰，
申请(专利权)人：深圳市创鑫激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44