[实用新型]一种高功率隔离器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及激光领域，特别涉及一种高功率隔离器。 

背景技术

    在高功率激光器系统中，多级放大是获得高能量输出的主要的技术手段，在此过程中需要保证光的单向传输，防止反射光对前段系统工作状态造成影响，同时将泵浦光的能量用于放大前向传输的信号光。光学隔离器广泛的应用于高功率固体激光器系统，在光纤通信系统中，随着距离的增加和脉冲宽度的减小，非线性效应、瑞利散射等物理过程产生的后向传输光会影响光源工作的稳定行，需要在光纤链路中和高功率光纤放大器的输出端加入高功率光纤隔离器以消除外界噪声的影响。 

光学隔离器的核心器件为具有法拉第旋光特性的磁光晶体，由于高功率环境中晶体对于激光器的吸收导致温度升高，热效应会导致晶体产生热应力和折射率的变化，导致热透镜效应的产生，影响隔离器工作稳定性和光斑质量。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种隔离器工作稳定性和光斑质量高的高功率隔离器。 

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：一种高功率隔离器，其特征在于：包括沿光路依次设置的第一光束变换透镜组、第一光学起偏器、法拉第旋转片、光学波片、第二光学起偏器、第二光束变换透镜组，所述的法拉第旋转片通光面两侧光胶有散热装置,所述的第二光学起偏器与第一光学起偏器光轴方向互相垂直。 

进一步，所述的散热装置为YAG晶体或GGG晶体。 

进一步，还包括一金属环，所述的散热装置、法拉第旋转片安装于金属环内。 

进一步，所述的法拉第旋转片可以为大片、薄片、盘片式结构，可以为外加磁场型或者自带磁场型。 

进一步，所述的第一光学起偏器、第二光学起偏器可以是work-off型晶体、双折射楔形晶体或者是偏振棱镜。 

进一步，所述的第一光束变换透镜组、第二光束变换透镜组可以是望远镜结构、棱镜对结构或者是柱透镜+光纤准直器结构。 

采用上述技术方案，本实用新型的优点在于采用光束扩束装置和通光面两侧光胶有散热装置法拉第旋转片，一方面增加入射光斑面积，减小通光面的光功率密度，另一方面，通过贴装散热装置和金属环的方法提高法拉第旋转片的热传导特性，减小热效应对工作特性的影响，有利于应用于大功率输出，结构简单合理。 

附图说明

图1为本实用新型所述的高功率隔离器基本结构图； 

其中：101.第一光束变换透镜组、102.第一光学起偏器、103.第一散热装置、104.法拉第旋转片、105.第二散热装置、106.金属环、107.光学波片、108.第二光学起偏器、109.第二光束变换透镜组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。 

如图1所示，一种高功率隔离器，包括沿光路依次设置的第一光束变换透镜组101、第一光学起偏器101、通光面两侧光胶有第一散热装置103、第二散热装置105的法拉第旋转片104、且第一散热装置103、法拉第旋转片104、第二散热装置105安装于金属环106内，光学波片107、第二光学起偏器108、第二光束变换透镜组109，第二光学起偏器108与第一光学起偏器103光轴方向互相垂直。 

前述的第一散热装置103、第二散热装置105优选YAG晶体或GGG晶体；法拉第旋转片104可以为大片、薄片、盘片式结构，可以为外加磁场型或者自带磁场型；第一光学起偏器102、第二光学起偏器108可以是work-off型晶体、双折射楔形晶体或者是偏振棱镜。第一光束变换透镜组101、第二光束变换透镜组109可以是望远镜结构、棱镜对结构或者是柱透镜+光纤准直器结构。 

当光束经第一光束变换透镜组101进入第一光学起偏器102后，由于晶体的光轴平行于入射面，入射偏振光被分解为两种偏振态的光束：O光和E光，并且两束光之间存在一定的夹角，经过晶体投射的光束之间相互平行，位置上不重合，线偏振光经过磁光晶体，偏振态旋转，经过光学波片107对光束的偏振方向做微调校正，再次经过第二光学起偏器108，其光轴方向和第一光学起偏器102相互垂直，对应的O光和E光的偏振方向互易，以至于第一光学起偏器102的出射O光变成为第二光学起偏器108的E光，E光变成第二光学起偏器108的O光，根据光路可逆性原理，当第二光学起偏器108晶体厚度和第一光学起偏器102厚度相差在加工精度范围内，经过第二光学起偏器108传输后，O和E会在空间上再次重合，并且具有相同的传输方向。经过第二光束变换透镜组109耦合后，能量被耦合到光纤内。