[發(fā)明專利]光隔離器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310073581.7
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103217815A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 李泉;李成寬;張開漢;朱少軍;岳超瑜
• 申請（專利權）人: 深圳朗光科技有限公司
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發(fā)明涉及一種光隔離器，尤其是涉及一種偏振無關型1064nm的500mW高功率雙級光隔離器。?

背景技術

在激光系統(tǒng)中，光在傳輸過程中會在不同的光學界面處產(chǎn)生不同程度的反射，這些反射光會對光源、光放大器等前級器件等產(chǎn)生不良影響，進而影響整個系統(tǒng)的正常運轉。為了消除這一由于反向傳輸?shù)墓庠斐傻挠绊懀ＷC系統(tǒng)穩(wěn)定運行，就要對反向光進行隔離，這就需要在光源、光放大器等器件后面接入光隔離器。?

光隔離器一種非互易性器件，即只允許單向光通過的光無源器件，其工作原理主要是利用磁光晶體的法拉第效應，并且基于法拉第旋轉的非互易性，使得通過光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離。具體來說，光隔離器是允許光向一個方向通過而阻止向相反方向通過的無源器件，作用是對光的方向進行限制，使光只能單方向傳輸，通過光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離，提高光波傳輸效率。光隔離器的功能是使正向傳輸?shù)墓饽芤暂^小的插入損耗通過，而反向傳輸?shù)墓鈩t被隔離。?

光隔離器一般以波長來區(qū)分，波長在800-1600nm的較多，也有一些特殊波長。在激光系統(tǒng)中，隨著功率的大幅提升，系統(tǒng)對其中使用的光隔離器的要求也越來越高，要求即要有較小的插入損耗、較大的隔離度，又要能承受較高的功率。并且要求光隔離器無論是在高功率的光輸入或是在低功率的光輸入時都必須保證正向插入損耗低，反向隔離度高，回波損耗高的特性。而在中國專?利局公開號為1393722中提及的《光隔離器》中，公開了一種采用的是金屬外管設計的光隔離器，并在金屬外管中僅設置有一個隔離中心，即包括一個磁環(huán)以及設于磁環(huán)內的第一偏振器、偏振旋轉晶體以及第二偏振器的結構。或者如圖1所示的傳統(tǒng)雙級光隔離器10的結構中，在一個金屬外管11內設置一個隔離中心12，該隔離中心12包括了一個磁環(huán)121以及設于磁環(huán)121內的一對第一偏振器122、一對偏振旋轉晶體123以及一對第二偏振器124的組合結構。上述提及的兩種結構中，由于僅采用了一個磁環(huán)的設計，使得光隔離器在高功率（300毫瓦或者以上功率）的光輸入時，光隔離器的插入損耗要比在低功率（低于100毫瓦）的光輸入時大許多，無法達到光隔離器的作用。而上述的兩種結構在300毫瓦或者不足300毫瓦的光輸入時，就可能會出現(xiàn)光隔離器燒壞的情況。因為在高功率的光輸入時，只有一個磁環(huán)的設計，使得其磁環(huán)內的散熱不好，導致磁環(huán)內的偏振旋轉晶體的溫度升高，從而影響偏振旋轉晶體溫度過高影響工作效果，導致磁環(huán)內的偏振旋轉晶體以及偏振器因為溫度過高而燒壞。即使是內部偏振旋轉晶體沒有被燒壞，也無法達到在正常工作溫度下的工作效果，所以光隔離器即使能夠繼續(xù)工作，其插入損耗也過高，達不到高功率光輸入下時對光隔離器的正向插入損耗低，反向隔離度高，回波損耗高的要求。并且，采用金屬外管的光隔離器，其加工工藝必須采用焊接技術，因此對加工工藝有較高的要求，且加工繁瑣。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有光隔離器在高功率的光輸入時插入損耗過大，無法滿足光隔離器正向插入損耗低，反向隔離度高，回波損耗高的要求；提供一種光隔離器，能夠保證在500毫瓦功率的光輸入下，依然保證其工作性能的高功率雙級光隔離器。?

本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是：光隔離器，包括一管材、設于?所述管材內部的隔離器芯以及分別設于所述管材兩端口的輸入準直器和輸出準直器，所述隔離器芯包括第一磁環(huán)、第二磁環(huán)、設于所述第一磁環(huán)與所述第二磁環(huán)之間的第三磁環(huán)以及分別設于所述第一磁環(huán)與所述第二磁環(huán)內的隔離裝置，所述隔離裝置包括一對雙折射晶片以及設于一對所述雙折射晶片之間的法拉第旋轉晶片。?

具體地，所述第一磁環(huán)具有第一N極和第一S極，所述第二磁環(huán)具有第二N極和第二S極，所述第三磁環(huán)具有第三N極和第三S極，所述第一磁環(huán)和所述第二磁環(huán)與所述第三磁環(huán)之間同極性端靠近設置。?

進一步地，所述第一磁環(huán)的第一S極與所述輸入準直器對接，所述第一磁環(huán)的所述第一N極與所述第三磁環(huán)的第三N極對接；所述第二磁環(huán)的第二S極與所述第三磁環(huán)的第三S極對接，所述第二磁環(huán)的第二N極與所述輸出準直器對接；所述隔離裝置分別置于所述第一磁環(huán)的第一N極一側和第二磁環(huán)的第二S極一側。?

或者，所述第一磁環(huán)的第一N極與所述輸入準直器對接，所述第一S極與所述第三磁環(huán)的所述第三S極對接；所述第二磁環(huán)的第二N極與所述第三磁環(huán)的所述第三N極對接，所述第二磁環(huán)的所述第二S極與所述輸出準直器對接；所述隔離裝置分別置于所述第一磁環(huán)的第一S極一側和第二磁環(huán)的第二N極一側。?