[實用新型]一種基于熱磁技術的高功率光隔離器

有效

• 申請號: 201920149360.6
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN209280999U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 榮成鋼
• 申請（專利權）人: 深圳市思珀光電通訊有限公司
• 主分類號: G02B6/27
• 分類號: G02B6/27
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 彭西洋;謝亮

一種基于熱磁技術的高功率光隔離器，屬于激光技術領域。針對光隔離器中存在磁場的特點，設計了專用的膜片散熱器，膜片散熱器是在永磁體與電磁鐵之間安裝能夠導磁的彈性金屬膜片，電磁鐵未通電時，彈性金屬膜片在磁環的磁性作用下處于向內拉伸的狀態，此時隔離器的內層腔體體積較小，外層腔體體積較大，當電磁鐵通電后，電磁鐵形成的磁場強于磁環的磁場，彈性金屬膜片在電磁鐵得磁場吸力作用下向外層拉伸擴張，在此過程內層腔體容積由小變大，外部冷氣進入到隔離器中，外層腔體的容積由大變小，隔離器中熱空氣排放到空氣中。

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，具體地說是一種基于熱磁技術的高功率光隔離器。

背景技術

高功率光隔離器器工作在較高的功率下更容易發熱，通常旋光晶體的旋光特性容易受到溫度的影響，如果在器件工作時由于所吸收激光能量的積累而導致內部溫度出現較大上升，就會使得旋光晶體對光偏振面的旋轉角度偏離正常值而導致性能明顯下降，嚴重時甚至會導致器件損壞；另外，永磁體在高溫下工作也更容易發生磁場減弱和退磁現象，甚至出現磁場的不可逆損失，所以高溫對永磁體的穩定工作也是不利的。

實用新型內容

本實用新型的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種基于熱磁技術的高功率光隔離器。

本實用新型的核心技術思想是：設在特高光功率的情況下，光學元件的溫度會出現較大上升，由于熱量從內部向表面傳遞，其內部的溫度必然高于其表面的溫度，因此，必須采取有效的措施減少對激光的吸收并有效散熱，針對光隔離器中存在磁場的特點，設計了專用的膜片散熱器，膜片散熱器是在永磁體與電磁鐵之間安裝能夠導磁的彈性金屬膜片，電磁鐵未通電時，彈性金屬膜片在磁環的磁性作用下處于向內拉伸的狀態，此時隔離器的內層腔體體積較小，外層腔體體積較大，當電磁鐵通電后，電磁鐵形成的磁場強于磁環的磁場，彈性金屬膜片在電磁鐵得磁場吸力作用下向外層拉伸擴張，在此過程內層腔體容積由小變大，外部冷氣進入到隔離器中，外層腔體的容積由大變小，隔離器中熱空氣排放到空氣中。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于熱磁技術的高功率光隔離器，包括保持架，保持架的圓柱面上等角度的加工四個磁極槽，磁極槽上黏貼第一磁膜片、第二磁膜片、第三磁膜片和第四磁膜片，第一磁膜片、第二磁膜片、第三磁膜片和第四磁膜片為金屬導磁薄片，保持架安裝在導熱套筒上，導熱套筒的圓柱面上加工導氣槽，導熱套筒內安裝磁環，磁環內圈為圓筒形，磁環的磁性沿著圓筒的端面方向分為N極和S極，磁環的外圈上加工冷卻槽；導熱套筒為法蘭式結構，套筒的端部安裝端蓋。

導熱套筒上安裝防塵套筒，防塵套筒的圓柱面上安裝第一電磁鐵、第二電磁鐵、第三電磁鐵和第四磁鐵，第一電磁鐵、第二電磁鐵、第三電磁鐵和第四磁鐵為直流電磁鐵，電磁鐵得中心作用點分別對應第一磁膜片、第二磁膜片、第三磁膜片和第四磁膜片的膜片中心。

磁環內依次安裝第一楔角片、法拉第旋轉器和第二楔角片，第一楔角片和第二楔角片與磁環之間通過膠水粘結。

導熱套筒的端面上安裝第一準直器和第二準直器。

防塵套筒上安裝繼電器和電池，繼電器和電池與第一電磁鐵、第二電磁鐵、第三電磁鐵和第四磁鐵構成電源回路。

本實用新型的一種基于熱磁技術的高功率光隔離器與現有技術相比所產生的有益效果是：

(1)通過膜片的高速震動來改變隔離器內散熱腔體的容積，以此來實現隔離器內熱氣的排出和冷氣的吸納，這樣能夠及時的將磁環散發的熱量帶走，降低了激光在傳導過程中的色散和畸變率。

(2)膜片式散熱機構取代傳統的風扇散熱系統，能夠極大限度的降低隔離器的尺寸，使得高功率的光隔離器能夠集成到更多的設備中。

(3)光隔離器采用金屬膜片的虹吸原理實現熱空氣和冷空氣的置換，總體設計結構簡單，維護方便。

附圖說明