一种高功率光隔离器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高功率光隔离器，包括第一偏振器组件、磁环组件、第二偏振器组件及封装壳体，第一偏振器组件、磁环组件及第二偏振器组件沿通光方向依次安装于封装壳体内；第一偏振器组件包括依次放置的第一偏振器及第一偏振器支架，磁环组件包括前端拼装磁环、中心拼装磁环、后端拼装磁环及磁光材料，前端拼装磁环、中心拼装磁环及后端拼装磁环依次放置，第二偏振器组件包括依次放置的第二偏振器支架及第二偏振器；前端拼装磁环、中心拼装磁环及后端拼装磁环设有内环腔，形成容纳腔，磁光材料安置于容纳腔内，中心拼装磁环侧壁与内环腔之间开设有固定长槽，通过固定长槽内的固定件将磁光材料固定。本实用新型专利技术实现了小型化和装配方式简单化。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率光隔离器
本技术涉及高功率激光应用领域，尤其涉及一种高功率光隔离器。
技术介绍
高功率光隔离器在激光器件的应用中至关重要，其主要作用是防止激光光路中回反激光对输出激光稳定性的影响和避免回反激光损伤激光器件。目前，使用最多、效率最高的高功率光隔离器仍然是采用三段式的扇形磁环组件装配结构和其封装方式。但是，在这样的磁环组件装配方式中，增大磁环外径的装配方式并没有减小磁环内径对磁环组件的中心轴线磁场强度的增大改变地更为显著，且过大的磁环外径常常使得器件体积过大，给实际使用带来诸多的不便。另外，现有技术中将磁光材料装入磁环组件内，会增大磁环内径，反而减小了磁环组件的中心轴线磁场强度。同时，高功率光隔离器中，磁环组件的径向磁场均匀性是影响隔离器隔离度的一个重要指标，通常情况下，三段式的扇形磁环组件两端的扇形磁环使用的数量越多，磁环组件的径向磁场均匀性越好，但是扇形磁环的增多往往使得加工和组装的难度增大。再者，因为高功率隔离器件是一个可靠性要求高，装配要求紧凑，使用、更换和维修要求方便，价格较高的一种光器件，所以在封装方式的设计上要求就需要更加灵活。现有技术中，在2016年10月12日公开的公开号为CN106024264A的中国专利技术，公开了一种磁铁结构及光隔离器，所述磁铁结构包括至少一组合磁铁和至少一磁环；所述组合磁铁由多个扇形磁铁围合成环状，且环状的所述组合磁铁的轴线与所述磁环的轴线重合；所述扇形磁铁内部的磁力线方向与所述组合磁铁的轴线垂直，所述磁环的内部磁力线方向与所述组合磁铁的轴线平行。该专利技术也存在上述缺点。基于以上的众多因素，需一种新的高功率光隔离器的设计结构，以使隔离器在实际的生产和使用过程中存在的问题能够进一步得到改善。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题，在于提供一种高功率光隔离器，实现了小型化和装配方式简单化。本技术是这样实现的：一种高功率光隔离器，所述高功率光隔离器包括一第一偏振器组件、一磁环组件、一第二偏振器组件及一封装壳体，所述第一偏振器组件、所述磁环组件及所述第二偏振器组件沿通光方向依次安装于所述封装壳体内；所述第一偏振器组件包括沿通光方向依次放置的一第一偏振器及一第一偏振器支架，所述磁环组件包括一径向充磁的前端拼装磁环、一轴向充磁的中心拼装磁环、一径向充磁的后端拼装磁环及一磁光材料，所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所述后端拼装磁环沿通光方向依次放置，所述第二偏振器组件包括沿通光方向依次放置的一第二偏振器支架及一第二偏振器；所述第一偏振器通过所述第一偏振器支架固定于所述前端拼装磁环的前端部，所述第二偏振器通过所述第二偏振器支架固定于所述后端拼装磁环的后端部，所述前端拼装磁环的后端部与所述后端拼装磁环的前端部分别固定于所述中心拼装磁环的两端；所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所述后端拼装磁环内均设有一内环腔，且各所述内环腔之间形成一容纳腔，所述磁光材料安置于所述容纳腔中心，所述中心拼装磁环的侧壁与所述中心拼装磁环的内环腔之间开设有一固定长槽，所述固定长槽内插设有一固定件，通过所述固定件将所述磁光材料进行锁付固定；所述中心拼装磁环、所述前端拼装磁环、所述后端拼装磁环、所述第一偏振器与所述第二偏振器的中心轴线重合，且所述第一偏振器的透振方向与所述第二偏振器的透振方向之间呈45°夹角。进一步地，所述封装壳体包括两偏振器套筒、两偏振器护套、一磁环外壳及一隔离器支架，所述磁环外壳套设于所述隔离器支架内，两所述偏振器护套的端部分别与所述磁环外壳的两端部固定连接，一所述偏振器套筒套设于一所述偏振器护套内，另一所述偏振器套筒套设于另一所述偏振器护套内，所述第一偏振器及所述第一偏振器支架套设于一所述偏振器套筒内，所述第二偏振器及所述第二偏振器支架套设于另一所述偏振器套筒内，所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所述后端拼装磁环均套设于所述磁环外壳内。进一步地，所述第一偏振器与所述第一偏振器支架之间、所述第一偏振器支架与一所述偏振器套筒之间、一所述偏振器套筒与一所述偏振器护套之间、一所述偏振器套筒与所述磁环外壳的前端部之间、所述第二偏振器与所述第二偏振器支架之间、所述第二偏振器支架与另一所述偏振器套筒之间、另一所述偏振器套筒与另一所述偏振器护套之间、另一所述偏振器套筒与所述磁环外壳的后端部之间、所述磁环外壳与所述磁环组件之间以及所述磁环外壳与所述隔离器支架之间的固定方式是通过螺钉进行锁紧固定。进一步地，所述磁环外壳为磁环金属外套，所述偏振器护套为偏振器金属护套。进一步地，所述第一偏振器支架插设于所述前端拼装磁环的所述内环腔内，并抵设于所述磁光材料的前端，所述第二偏振器支架插设于所述后端拼装磁环的所述内环腔内，并抵设于所述磁光材料的后端。进一步地，所述前端拼装磁环为由八块相同的扇形磁环拼装成的圆形磁环，所述后端拼装磁环为由八块相同的扇形磁环拼装成的圆形磁环，所述前端拼装磁环的扇形磁环与所述后端拼装磁环的扇形磁环之间相互交错设置。进一步地，所述中心拼装磁环为由270°的扇形磁环与90°的扇形磁环拼装成的圆形磁环，所述固定长槽开设在所述90°的扇形磁环的正中心。进一步地，所述磁光材料为TGG晶体或磁光玻璃。进一步地，所述第一偏振器为PBS、格兰泰勒棱镜、吸收型偏振器或walk-off晶体，所述第二偏振器为PBS、格兰泰勒棱镜、吸收型偏振器或walk-off晶体。进一步地，所述高功率光隔离器为自由空间光隔离器。本技术的优点在于：本技术的一种高功率光隔离器是由第一偏振器组件、磁环组件、第二偏振器组件和封装壳体四部分组成。其中，磁环组件由多块扇形磁环组装而成，采用在中心拼装磁环上开设固定长槽的加工方式，使得磁光材料能够通过固定长槽实现紧固的同时不会增大中心拼装磁环的内径，进而也不会明显损失磁环组件的中心轴线上的磁场强度；通过将磁环组件的前端拼装磁环和后端拼装磁环相互交错装配，使得使用个数较少的扇形磁环也可以提高磁环组件径向磁场的均匀性，并且该高功率光隔离器系统全部采用锁螺钉的紧固方式来实现各个部件的组装，进而更进一步地实现了高功率光隔离器的小型化和装配方式简单化，也使得器件的生产和使用更加灵活，提高了成品率、降低了生产成本。附图说明下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的说明。图1是本技术一种高功率光隔离器中磁环组件的理论设计示意图。图2是本技术一种高功率光隔离器的结构示意图。图3是本技术一种高功率光隔离器的实现装配图。图4是本技术一种高功率光隔离器中中心扇形磁环的实际装配图。图5是本技术一种高功率光隔离器中磁环组件的装配示意图。其中，图a为扇形磁环在实际充磁中的磁场方向，图b和图c为两端各360°/θ个扇形磁环的装配方向示意图，图d为沿轴向看到的图b和c径向磁场的叠加效果示意图。图6是本技术一种高功率光隔离器中磁环组件的实际装配图。图7是本技术一种高功率光隔离器中磁环组件的中心拼接磁环上有开设固定长槽情况下的中心轴线上的磁场强度分布曲线图。图8是本技术一种高功率光隔离器中磁环组件的中心拼接磁环上没有开设固定长槽情况下的中心轴线上的磁场强度分布曲线图。图中标号说明：100-第一偏振器组件、101-第一偏振器、102-第一偏振器支架；200-磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率光隔离器，其特征在于：所述高功率光隔离器包括一第一偏振器组件、一磁环组件、一第二偏振器组件及一封装壳体，所述第一偏振器组件、所述磁环组件及所述第二偏振器组件沿通光方向依次安装于所述封装壳体内；所述第一偏振器组件包括沿通光方向依次放置的一第一偏振器及一第一偏振器支架，所述磁环组件包括一径向充磁的前端拼装磁环、一轴向充磁的中心拼装磁环、一径向充磁的后端拼装磁环及一磁光材料，所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所述后端拼装磁环沿通光方向依次放置，所述第二偏振器组件包括沿通光方向依次放置的一第二偏振器支架及一第二偏振器；所述第一偏振器通过所述第一偏振器支架固定于所述前端拼装磁环的前端部，所述第二偏振器通过所述第二偏振器支架固定于所述后端拼装磁环的后端部，所述前端拼装磁环的后端部与所述后端拼装磁环的前端部分别固定于所述中心拼装磁环的两端；所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所述后端拼装磁环内均设有一内环腔，且各所述内环腔之间形成一容纳腔，所述磁光材料安置于所述容纳腔中心，所述中心拼装磁环的侧壁与所述中心拼装磁环的内环腔之间开设有一固定长槽，所述固定长槽内插设有一固定件，通过所述固定件将所述磁光材料进行锁付固定；所述中心拼装磁环、所述前端拼装磁环、所述后端拼装磁环、所述第一偏振器与所述第二偏振器的中心轴线重合，且所述第一偏振器的透振方向与所述第二偏振器的透振方向之间呈45°夹角。...

【技术特征摘要】
1.一种高功率光隔离器，其特征在于：所述高功率光隔离器包括一第一偏振器组件、一磁环组件、一第二偏振器组件及一封装壳体，所述第一偏振器组件、所述磁环组件及所述第二偏振器组件沿通光方向依次安装于所述封装壳体内；所述第一偏振器组件包括沿通光方向依次放置的一第一偏振器及一第一偏振器支架，所述磁环组件包括一径向充磁的前端拼装磁环、一轴向充磁的中心拼装磁环、一径向充磁的后端拼装磁环及一磁光材料，所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所述后端拼装磁环沿通光方向依次放置，所述第二偏振器组件包括沿通光方向依次放置的一第二偏振器支架及一第二偏振器；所述第一偏振器通过所述第一偏振器支架固定于所述前端拼装磁环的前端部，所述第二偏振器通过所述第二偏振器支架固定于所述后端拼装磁环的后端部，所述前端拼装磁环的后端部与所述后端拼装磁环的前端部分别固定于所述中心拼装磁环的两端；所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所述后端拼装磁环内均设有一内环腔，且各所述内环腔之间形成一容纳腔，所述磁光材料安置于所述容纳腔中心，所述中心拼装磁环的侧壁与所述中心拼装磁环的内环腔之间开设有一固定长槽，所述固定长槽内插设有一固定件，通过所述固定件将所述磁光材料进行锁付固定；所述中心拼装磁环、所述前端拼装磁环、所述后端拼装磁环、所述第一偏振器与所述第二偏振器的中心轴线重合，且所述第一偏振器的透振方向与所述第二偏振器的透振方向之间呈45°夹角。2.如权利要求1所述的一种高功率光隔离器，其特征在于：所述封装壳体包括两偏振器套筒、两偏振器护套、一磁环外壳及一隔离器支架，所述磁环外壳套设于所述隔离器支架内，两所述偏振器护套的端部分别与所述磁环外壳的两端部固定连接，一所述偏振器套筒套设于一所述偏振器护套内，另一所述偏振器套筒套设于另一所述偏振器护套内，所述第一偏振器及所述第一偏振器支架套设于一所述偏振器套筒内，所述第二偏振器及所述第二偏振器支架套设于另一所述偏振器套筒内，所述前端拼装磁环、所述中心拼装磁环及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：校金涛，陈建林，林玲，
申请(专利权)人：福建华科光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35