[發(fā)明專利]一種千瓦級(jí)光隔離器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710690786.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN107340570A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林立良;陳江旭;吳季;陳偉;陳秋華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建福晶科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/27
• 分類號(hào): G02B6/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高功率激光器件領(lǐng)域，特別涉及一種千瓦級(jí)光隔離器。

背景技術(shù)

光隔離器是一種只允許光沿一個(gè)方向傳輸，而對(duì)返回的光起到隔離作用的光無源器件。其工作原理是基于法拉第旋轉(zhuǎn)的非互易性，其作用是對(duì)光的方向進(jìn)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。

梅曼千瓦級(jí)光纖激光器廣泛應(yīng)用到金屬切割加工制造領(lǐng)域。高功率半導(dǎo)體激光器成為目前最新一代的醫(yī)用光刀。在汽車和造船等行業(yè)中，結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便的高功率光纖激光器具有巨大的市場潛力。

在高功率激光系統(tǒng)中，光隔離器能有效消除系統(tǒng)間的自耦合和自激勵(lì)效應(yīng)，有效提高激光器的功率輸出、模式、頻率的穩(wěn)定性，是高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)和光通信系統(tǒng)中非常重要的無源器件之一。與常規(guī)隔離器相比，該光隔離器內(nèi)包含具有多個(gè)膠合面的偏振分束器能夠把千瓦級(jí)功率光分成兩束再進(jìn)行偏振態(tài)轉(zhuǎn)換，能夠和千瓦級(jí)功率激光配合使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過在隔離器中添加具有多個(gè)膠合面的偏振分束器和兩組法拉第旋轉(zhuǎn)器及兩片λ/2波片或者石英旋光片模塊，使得該光隔離器能夠和千瓦級(jí)功率激光配合使用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種千瓦級(jí)光隔離器，在該光隔離器的縱向軸線上，依次排列的下列元件：

一對(duì)光纖準(zhǔn)直器，其一尾纖為光束輸入端，另一尾纖為光束輸出端；

偏振分束器a，由4個(gè)分光晶體膠合而成，將入射光分成兩束；

偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器，由兩組法拉第旋轉(zhuǎn)器及兩片λ/2波片或者石英旋光片組成，將兩束線偏光的偏振方向分別進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

偏振分束器b，由3個(gè)分光晶體膠合而成，將一束光分束為兩束線偏振光或?qū)墒€偏振光合束成一束光；

其特征在于：偏振分束器a將千瓦級(jí)功率入射光分成兩束，分別進(jìn)行偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)，能夠和千瓦級(jí)功率激光配合使用。

所述的偏振分束器a由4個(gè)分光晶體膠合而成，偏振分束器b由3個(gè)分光晶體膠合而成，偏振分束器a的第一個(gè)膠合面與偏振分束器b的第一個(gè)膠合面處于同一光軸上，偏振分束器a的第二個(gè)膠合面與偏振分束器b的第二個(gè)膠合面處于同一光軸上。

所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器由兩組法拉第旋轉(zhuǎn)器及兩片λ/2波片或者石英旋光片組成，能夠使兩束正向傳輸?shù)木€偏振光偏振方向分別順時(shí)針旋轉(zhuǎn)π/2，兩束反向傳輸?shù)木€偏振光偏振方向不變。

附圖說明

圖1為本發(fā)明光隔離器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明光隔離器正向傳輸光路示意圖；

圖3為本發(fā)明光隔離器反向傳輸光路示意圖；

圖4為本發(fā)明輸出型光隔離器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明光隔離器包括輸入光纖準(zhǔn)直器1、偏振分束器a2、第一組法拉第旋轉(zhuǎn)器3、第二組法拉第旋轉(zhuǎn)器4、第一個(gè)λ/2波片或者石英旋光片5、第二個(gè)λ/2波片或者石英旋光片6、偏振分束器b7、輸出光纖準(zhǔn)直器8。

圖2為本發(fā)明光隔離器正向傳輸光路及光偏振態(tài)變化示意圖，輸入光纖準(zhǔn)直器1出射的光經(jīng)過偏振分束器a2中間的膠合面處被分成兩束偏振態(tài)相互垂直的線偏振光，其中垂直偏振光以45度角被反射，出射方向與水平偏振光成90度角，被反射的垂直偏振光傳播到上方的膠合面處時(shí)再次以45度角被反射，出射方向?yàn)樗椒较?，水平偏振光沿入射光方向繼續(xù)傳播。隨后垂直偏振光通過由第一組法拉第旋轉(zhuǎn)器3和第一個(gè)λ/2波片或者石英旋光片5組成的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器后，光偏振方向沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)π/2變成水平偏振光，而水平偏振光通過由第二組法拉第旋轉(zhuǎn)器4和第二個(gè)λ/2波片或者石英旋光片6組成的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器后，光偏振方向沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)π/2變成垂直偏振光，此時(shí)的垂直偏振光在偏振分束器b7的下面那個(gè)膠合面處以45度角被反射而向上傳播到達(dá)偏振分束器b7的第一膠合面，水平偏振光和垂直偏振光經(jīng)過偏振分束器b7的第一膠合面后被合束成一束光后，經(jīng)輸出光纖準(zhǔn)直器8耦合輸出。