[實用新型]一種法拉第隔離器裝置

有效

• 申請號: 201820356380.6
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN208013593U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 沈奇;顏美晨;崔星洋;彭承志;陳宇翱;潘建偉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李坤

本實用新型提供了一種法拉第隔離器裝置，包括：沿光路依次設置的第一組偏振分光棱鏡、法拉第旋光裝置、45°自然旋光材料和第二組偏振分光棱鏡；第一組偏振分光棱鏡用于起偏入射光，且反射光無法從其通過；法拉第旋光裝置與45°自然旋光材料對入射光偏振面的旋轉作用方向相反，對反射光偏振面的旋轉作用方向相同；第二組偏振分光棱鏡與第一組偏振分光棱鏡的偏振面一致，用于起偏反射光，且入射光從其通過。

技術領域

本實用新型涉及激光技術及應用領域，特別是一種法拉第隔離器結構裝置。

背景技術

近年來，無論是連續激光器還是脈沖激光器的功率都在不斷地提高中，如何在高功率激光器下，有效的隔離反射光成為了當前的一個研究熱點。

法拉第隔離器裝置是激光器最常用的隔離裝置。傳統的偏振式法拉第隔離器由兩個偏振片與法拉第旋光裝置組合而成。其中兩個偏振片呈45°角放置，法拉第旋光裝置放在兩個偏振片中間。法拉第旋光裝置可將入射的線偏光非互易性的旋轉45°角。入射的激光通過第一個偏振片變為線偏光，經過法拉第旋光裝置，偏振方向旋轉45°角，可順利通過第二個偏振片。而反射光通過第二個偏振片進入法拉第旋光裝置，偏振方向再旋轉45°角，與第一個偏振片偏振方向呈90°角，無法通過，這樣就實現了反射光的隔離。雖然該裝置簡單實用，且偏振片的偏振消光比非常高(最高可達60dB)，然而偏振片的承傷閾值低，在高功率的情況下不再適用。研究人員已經采取了一些方法改善上述效應，包括格蘭棱鏡、布儒斯特片、偏振分光棱鏡(PBS)替代偏振片。然而格蘭棱鏡的承傷閾值也不太高，而且成本高。布儒斯特片承傷閾值高，然而它對角度十分敏感，不易調節，造成的損耗大。PBS承傷閾值高，損耗低，擁有高透光率，然而PBS典型的消光比為1000∶1，應用在高功率激光器上，隔離度往往不夠，人們常常需要再級聯一個隔離器才能滿足使用。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

針對上述問題，本實用新型提供一種采用雙PBS替代偏振片和添加一個45°自然旋光材料構成法拉第隔離器結構裝置。

(二)技術方案

本實用新型提供了一種法拉第隔離器結構裝置，包括：沿光路依次設置的第一組偏振分光棱鏡、法拉第旋光裝置、45°自然旋光材料和第二組偏振分光棱鏡；其中，所述第一組偏振分光棱鏡，用于起偏入射光，且反射光無法從其通過；所述法拉第旋光裝置與45°自然旋光材料對所述入射光偏振面的旋轉作用方向相反，對所述反射光偏振面的旋轉作用方向相同；所述第二組偏振分光棱鏡與所述第一組偏振分光棱鏡的偏振面一致，用于起偏所述反射光，且所述入射光從其通過。

在本實用新型的一些實施例中，所述第一組偏振分光棱鏡包括：沿光路依次排列的第一偏振分光棱鏡與第二偏振分光棱鏡，第一偏振分光棱鏡與第二偏振分光棱鏡的偏振面一致。

在本實用新型的一些實施例中，所述法拉第旋光裝置，用于將入射光偏振面沿光線方向順時針旋轉45°，以及將反射光偏振面沿光線方向逆時針旋轉45°。

在本實用新型的一些實施例中，所述45°自然旋光材料，用于將入射光偏振面沿光線方向逆時針旋轉45°，以及將反射光偏振面沿光線方向逆時針旋轉45°。

在本實用新型的一些實施例中，所述第二組偏振分光棱鏡包括：沿光路依次排列的第三偏振分光棱鏡與第四偏振分光棱鏡，與第一偏振分光棱鏡與第二偏振分光棱鏡的偏振面一致。

在本實用新型的一些實施例中，所述第一偏振分光棱鏡與第二偏振分光棱鏡的偏振消光比為1000∶1，因而所述第一組偏振分光棱鏡的偏振消光率最高為1000000∶1。

在本實用新型的一些實施例中，所述法拉第旋光裝置包括：永磁鐵和磁光晶體，對線偏光偏振面的旋轉具有非互易性。

在本實用新型的一些實施例中，所述45°自然旋光材料4采用具有互易性旋光效應的晶體，或具有自然旋光效應的材料。