[发明专利]光纤隔离器和光纤激光器

说明书

本发明实施例公开了光纤隔离器和光纤激光器，涉及激光器技术领域。所述光纤隔离器包括：多纤准直器结构、一个或者多个光束隔离结构、激光合束结构以及单纤准直器结构；所述多纤准直器结构用于向所述一个或者多个光束隔离结构入射多束正向光；所述单纤准直器结构用于将多束正向准直光耦合输出；所述一个或者多个光束隔离结构用于将多束正向光传导至所述激光合束结构，阻隔所述多纤准直器结构与所述单纤准直器结构之间的反向光；所述激光合束结构用于所述单纤准直器结构入射的反向光扩束为反向准直光。本发明实施例公开的技术方案提高了光纤隔离器和光纤激光器的损伤阈值，并增强了对于反向光的隔离度。

技术领域

本发明实施例公开的技术方案涉及激光器技术领域，尤其涉及光纤隔离器和光纤激光器。

背景技术

目前，光纤激光器的功率越来越大，光束质量也明显提高，在军事、医疗、工业制造等领域有着广泛的应用。

光纤激光器对反向光的隔离度影响输出功率的稳定性。因此，技术人员常常在光纤激光器中设置光纤隔离器来隔离反向光。光纤隔离器只允许正向光通过，对反向光进行隔离，是一种非互易光器件。

发明人在研究本发明的过程中发现，现有技术中光纤隔离器的损伤阈值达不到高功率光纤激光器(功率达到500瓦到2000瓦的光纤激光器通常被认为是高功率光纤激光器)的要求，造成光纤隔离器在出光过程中烧毁。此外，现有技术中光纤隔离器对反向光的隔离度也达不到高功率光纤激光器的要求，抑制了正向光的传输效率。

发明内容

本发明公开的技术方案至少能够解决以下技术问题：一是光纤隔离器的损伤阈值达不到高功率光纤激光器的要求，造成光纤隔离器在出光过程中烧毁；二是光纤隔离器对反向光的隔离度达不到高功率光纤激光器的要求，抑制了正向光的传输效率。

本发明的一个或者多个实施例公开了一种光纤隔离器，包括：多纤准直器结构、一个或者多个光束隔离结构、激光合束结构以及单纤准直器结构；所述多纤准直器结构用于向所述一个或者多个光束隔离结构入射多束正向光；所述单纤准直器结构用于将多束正向准直光耦合输出；所述一个或者多个光束隔离结构用于将多束正向光传导至所述激光合束结构，阻隔所述多纤准直器结构与所述单纤准直器结构之间的反向光；所述激光合束结构用于将通过所述一个或者多个光束隔离结构后的多束正向光合束为多束正向准直光，将所述单纤准直器结构入射的反向光扩束为反向准直光；多束正向光从所述多纤准直器结构入射，通过所述一个或者多个光束隔离结构后由所述激光合束结构合束为多束正向准直光，然后由所述单纤准直器结构耦合输出；反向光从所述单纤准直器结构入射，由所述激光合束结构扩束为反向准直光，然后由所述一个或者多个光束隔离结构发散出去。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述一个或者多个光束隔离结构将多束正向光传导至所述激光合束结构包括：将每一束正向光转化成偏振方向互相垂直的e偏振光(extraordinary light)和o偏振光(ordinary light)；将所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向进行旋转，使得所述一个或者多个光束隔离结构将所述e偏振光和所述o偏振光合成为一束正向光；所述一个或者多个光束隔离结构阻隔所述多纤准直器结构与所述单纤准直器结构之间的反向光包括：将由反向光扩束后得到的每一束反向准直光转化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光；将所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向进行旋转，使得所述一个或者多个光束隔离结构将所述e偏振光和所述o偏振光发散出去。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述光束隔离结构包括：第一分束器、磁体、磁旋光晶体、半波片以及第二分束器；所述第二分束器的光轴方向与所述第一分束器的光轴方向互相垂直；所述磁体环绕所述磁旋光晶体；所述第一分束器、所述磁旋光晶体、所述半波片以及所述第二分束器依次设置在所述多纤准直器结构与所述单纤准直器结构之间。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述多纤准直器结构中镀有一层或者多层用于提高所述多纤准直器结构的损伤阈值的增透膜。