光隔离器制造技术

本发明专利技术提供一种光隔离器，包括第一输入组件、第二输入组件、第一输出组件、第二输出组件、磁致旋光晶体、第一光路调整PBS棱镜、第二光路调整PBS棱镜和旋光半波片，通过输入/输出PBS棱镜对光纤进行偏振分合光，并通过第一/第二光路调整PBS棱镜将光路调整，继而是光线汇聚在第一光路从磁致旋光晶体穿过并实现相应的旋光，使得不同端口输入的光线均从该磁致旋光晶体穿过，在从对应的不同端口输出，从而大大提高磁致旋光晶体的利用效率，磁致旋光晶体由于只需要沿第一光路布置即可，继而磁致旋光晶体可制作的相对较小，不需要全面积覆盖，因而可大大降低成本，也有利于提高晶体消光比ER的均匀性。的均匀性。的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
光隔离器


[0001]本专利技术涉及光学器件领域，尤其涉及一种光隔离器。

技术介绍

[0002]在高功率激光器系统中，为了防止返回光返回系统内影响激光器的稳定运转甚至破坏激光器内部元器件，常需加入光隔离器，使光只能单向通过。光隔离器是允许光向一个方向通过而阻止向相反方向通过的有方向的无源器件，可用于光通信和光学测量等领域。如果光纤激光器系统中返回的光能较强，则可能造成整个系统的性能急剧下降，甚至将整个系统烧毁。光隔离器是允许光向一个方向通过而阻止向相反方向通过的有方向的无源器件，可用于光通信和光学测量等领域，所以需要在光路中增加光隔离装置，将这部分返回光尽可能多的滤除掉，以避免其对激光系统的影响，提高系统输出的稳定性。
[0003]现有的光隔离器主要包括透射式单级隔离器、透射式多级隔离器、反射式单级隔离器和反射式多级隔离器，其中隔离器中的一个关键器件是磁致旋光元件，其中光隔离器的核心部件是法拉第旋光晶体(TGG晶体)，而TGG晶体是光隔离器占据了最主要的成本，常规光纤隔离器使用一个圆形TGG晶体，两束偏振分光均通过同一TGG晶体，因此需要大孔径的TGG晶体来满足光束的传输，在一般情况下，偏振分光经过一个TGG晶体，TGG晶体通光孔径的使用比例在≤10％，可见使用率很低。
[0004]另外，随着TGG晶体通光孔径的增大，采购价格几乎是以平方倍的增长，同时直径增大的TGG晶体对其制造工艺的要求更大，具体是TGG晶体的材料均匀度，故普遍会影响TGG晶体消光比ER的均匀性，也会影响偏振旋转角度的一致性，旋转角度不一致会影响正向损耗和反向隔离度。并且，受到成本的限制以及法拉第旋光晶体的工艺限制下，光隔离器的端口扩充也受到一定程度限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种提高磁致旋光晶体利用效率的光隔离器。
[0006]为了实现本专利技术目的，本专利技术提供一种光隔离器，包括第一输入组件、第二输入组件、第一输出组件、第二输出组件、磁致旋光晶体、第一光路调整PBS棱镜、第二光路调整PBS棱镜和旋光半波片，第一输入组件包括依次布置的第一输入端口组、第一输入PBS棱镜和第一输入半波片，第一输入PBS棱镜设置有两个相互平行的第一输入介质膜，两个第一输入介质膜沿第一分合方向分布，第一输入端口组包括第一输入准直器，第一输入准直器朝向其中一个第一输入介质膜，第二输入组件包括依次布置的第二输入端口组、第二输入PBS棱镜和第二输入半波片，第二输入PBS棱镜设置有两个相互平行的第二输入介质膜，两个第二输入介质膜沿第一分合方向分布，第二输入端口组包括第二输入准直器，第二输入准直器朝向其中一个第二输入介质膜；第一输出组件包括依次布置的第一输出端口组、第一输出PBS棱镜和第一输出半波片，第一输出PBS棱镜设置有两个相互平行的第一输出介质膜，两个第一输出介质膜沿第一分合方向分布，第一输出端口组包括第一输出准直器，第一输出准直
器朝向其中一个第一输出介质膜；第二输出组件包括依次布置的第二输出端口组、第二输出PBS棱镜和第二输出半波片，第二输出PBS棱镜设置有两个相互平行的第二输出介质膜，两个第二输出介质膜沿第一分合方向分布，第二输出端口组包括第二输出准直器，第二输出准直器朝向其中一个第二输出介质膜，磁致旋光晶体外周设置有磁体；第一光路调整PBS棱镜设置有相互平行的第一调整介质膜和第二调整介质膜，第一调整介质膜和第二调整介质膜沿第二分合方向分布；第二光路调整PBS棱镜设置有相互平行的第三调整介质膜和第四调整介质膜，第三调整介质膜和第四调整介质膜沿第二分合方向分布；第二输入PBS棱镜、第二输入半波片、第二调整介质膜、磁致旋光晶体、旋光半波片、第四调整介质膜、第二输出半波片、第二输出PBS棱镜依次沿第一光路方向布置；第一输入PBS棱镜、第一输入半波片和第一调整介质膜依次沿第二光路方向布置，第三调整介质膜、第一输出半波片和第一输出PBS棱镜依次沿第三光路方向布置，第一光路、第二光路和第三光路平行，第一分合方向垂直于第二分合方向，第二分合方向垂直于第一光路；第一输入介质膜、第二输入介质膜、第一输出介质膜、第二输出介质膜、第一调整介质膜、第二调整介质膜、第三调整介质膜和第四调整介质膜均为偏振分光介质膜。
[0007]由上述方案可见，通过输入/输出PBS棱镜对光纤进行偏振分合光，并通过第一/第二光路调整PBS棱镜将光路调整，继而是光线汇聚在第一光路从磁致旋光晶体穿过并实现相应的旋光，使得不同端口输入的光线均从该磁致旋光晶体穿过，在从对应的不同端口输出，从而大大提高磁致旋光晶体的利用效率，磁致旋光晶体由于只需要沿第一光路布置即可，继而磁致旋光晶体可制作的相对较小，不需要全面积覆盖，因而可大大降低成本，也有利于提高晶体消光比ER的均匀性。
[0008]更进一步的方案是，第一输入端口组包括多个沿第二分合方向分布的第一输入准直器，多个第一输入准直器均朝向同一第一输入介质膜。
[0009]更进一步的方案是，第一输入端口组包括第一光阑，第一光阑设置在第一输入准直器和第一输入PBS棱镜之间。
[0010]更进一步的方案是，第二输入端口组包括多个沿第二分合方向分布的第二输入准直器，多个第二输入准直器均朝向同一第二输入介质膜。
[0011]更进一步的方案是，第二输入端口组包括第二光阑，第二光阑设置在第二输入准直器和第二输入PBS棱镜之间。
[0012]更进一步的方案是，第一输出端口组包括多个沿第二分合方向分布的第一输出准直器，多个第一输出准直器均朝向同一第一输出介质膜。
[0013]更进一步的方案是，第一输出端口组包括第三光阑，第三光阑设置在第一输出准直器和第一输出PBS棱镜之间。
[0014]更进一步的方案是，第二输出端口组包括多个沿第二分合方向分布的第二输出准直器，多个第二输出准直器均朝向同一第二输出介质膜。
[0015]更进一步的方案是，第二输出端口组包括第四光阑，第四光阑设置在第二输出准直器和第二输出PBS棱镜之间。
[0016]由上可见，由于第一/第二光路调整PBS棱镜可对光路进行汇集和分离，继而第一输入组件、第二输入组件、第一输出组件和第二输出组件中的输入准直器或输出准直器可根据实际需求进行扩充，借助于调整介质膜的透射或反射，继而实现多端口扩展应用。
[0017]更进一步的方案是，第二调整介质膜垂直于第四调整介质膜。
[0018]由上可见，通过第二调整介质膜垂直于第四调整介质膜，继而隔离器的输入端口和输出端口呈对称式的布置，利于隔离器壳体的封装和端口连接。
附图说明
[0019]图1是本专利技术光隔离器第一实施例的俯视结构图。
[0020]图2是本专利技术光隔离器第一实施例中第一输入组件的侧视结构图。
[0021]图3是本专利技术光隔离器第一实施例中第二输出组件的侧视结构图。
[0022]图4是本专利技术光隔离器第一实施例中第二输入组件的侧视结构图。
[0023]图5是本专利技术光隔离器第一实施例中第一输出组件的侧视结构图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光隔离器，其特征在于，包括：第一输入组件，包括依次布置的第一输入端口组、第一输入PBS棱镜和第一输入半波片，所述第一输入PBS棱镜设置有两个相互平行的第一输入介质膜，两个所述第一输入介质膜沿第一分合方向分布，所述第一输入端口组包括第一输入准直器，所述第一输入准直器朝向其中一个所述第一输入介质膜；第二输入组件，包括依次布置的第二输入端口组、第二输入PBS棱镜和第二输入半波片，所述第二输入PBS棱镜设置有两个相互平行的第二输入介质膜，两个所述第二输入介质膜沿所述第一分合方向分布，所述第二输入端口组包括第二输入准直器，所述第二输入准直器朝向其中一个所述第二输入介质膜；第一输出组件，包括依次布置的第一输出端口组、第一输出PBS棱镜和第一输出半波片，所述第一输出PBS棱镜设置有两个相互平行的第一输出介质膜，两个所述第一输出介质膜沿所述第一分合方向分布，所述第一输出端口组包括第一输出准直器，所述第一输出准直器朝向其中一个所述第一输出介质膜；第二输出组件，包括依次布置的第二输出端口组、第二输出PBS棱镜和第二输出半波片，所述第二输出PBS棱镜设置有两个相互平行的第二输出介质膜，两个所述第二输出介质膜沿所述第一分合方向分布，所述第二输出端口组包括第二输出准直器，所述第二输出准直器朝向其中一个所述第二输出介质膜；磁致旋光晶体，所述磁致旋光晶体外周设置有磁体；第一光路调整PBS棱镜，所述第一光路调整PBS棱镜设置有相互平行的第一调整介质膜和第二调整介质膜，所述第一调整介质膜和所述第二调整介质膜沿第二分合方向分布；第二光路调整PBS棱镜，所述第二光路调整PBS棱镜设置有相互平行的第三调整介质膜和第四调整介质膜，所述第三调整介质膜和所述第四调整介质膜沿所述第二分合方向分布；旋光半波片，所述第二输入PBS棱镜、所述第二输入半波片、所述第二调整介质膜、所述磁致旋光晶体、所述旋光半波片、所述第四调整介质膜、所述第二输出半波片、所述第二输出PBS棱镜依次沿第一光路方向布置；所述第一输入PBS棱镜、所述第一输入半波片和所述第一调整介质膜依次沿第二光路方向布置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓剑钦，吉贵军，卢建南，张大鹏，
申请(专利权)人：珠海光库科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：