CN107121729A - 一种波长可调的光隔离器 - Google Patents

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林立良
陈江旭
吴季
王昌运
陈伟
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Castech Inc
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    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
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Abstract

本发明公开了一种波长可调的光隔离器，沿纵轴线依次包含下列元件：第一偏振分束器、偏振态转换器、波长调谐器、第二偏振分束器。其中，第一偏振分束器能够使入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光，水平偏振光完全通过，而垂直偏振光以45度角被反射，出射方向与水平光成90度角；偏振态转换器是由一组磁环和磁旋光晶体组成，能够使正向传输的线偏振光偏振方向顺时针旋转45°，反向传输的线偏振光偏振方向顺时针旋转45°，从而使反向光的偏振方向与正向光的偏振方向正交。与常规隔离器相比，该光隔离器通过调节波长调谐器使磁旋光晶体产生轴向位移，从而实现其工作波长的可调性。

Description

一种波长可调的光隔离器
技术领域
本发明涉及高功率激光器件领域，特别涉及一种波长可调的光隔离器。
背景技术
光隔离器是一种只允许光沿一个方向传输，而对返回的光起到隔离作用的光无源器件。其工作原理是基于法拉第旋转的非互易性，其作用是对光的方向进行限制，使光只能单方向传输。
线偏振光通过位于磁场中的磁旋光晶体后，偏振面发生旋转，旋转角度ψ与费尔德常数V、磁感应强度B和晶体切割磁场长度L的乘积成正比，即ψ=VBL。费尔德常数与波长成反比，当所使用的波长改变时，通过轴向调节磁旋光晶体切割磁场的长度，就可使线偏振光旋转45°。
波长可调光隔离器在Ti:Sa飞秒再生放大系统中解决了光学隔离问题，可消除激光放大系统中的无用振荡、可消除锁模激光器的驰豫振荡，波长可谐调的隔离器可以消除可谐调激光系统整个调谐波段的光学反馈。因此开发一种波长可调的光隔离器是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于通过调整波长调谐器来水平移动磁旋光晶体从而来调整工作波长。
为实现上述目的，本发明提供一种波长可调的光隔离器，在该光隔离器的纵向轴线上，依次排列的下列元件：
第一偏振分束器，将入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光，水平偏振光完全通过，而垂直偏振光以45度角被反射，出射方向与水平光成90度角；
偏振态转换器，由一组磁环和磁旋光晶体组成，将线偏光的偏振方向进行旋转；
波长调谐器，使磁旋光晶体对于磁场组件平移；
第二偏振分束器，使正向偏振光通过；
其特征在于：波长调谐器使磁旋光晶体轴向移动，从而来调整工作波长。
所述的第一偏振分束器和第二偏振分束器分别由2个三角形分光晶体组成，第一偏振分束器和第二偏振分束器同轴，且相互沿入射光方向旋转45°放置；
所述的偏振态转换器，能够使正向传输的线偏振光偏振方向顺时针旋转45°，反向传输的线偏振光偏振方向逆时针旋转45°，从而使反向光的偏振方向与正向光的偏振方向正交。
由于本发明提出了波长可调的光隔离器，相比传统的隔离器，在结构上增加了波长调谐器，实现了工作波长的可调谐。
附图说明
图1为本发明光隔离器的结构示意图；
图2为本发明光隔离器正向传输光路示意图；
图3为本发明光隔离器反向传输光路示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施方式对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明光隔离器包括第一偏振分束器1、磁环2、磁旋光晶体3、波长调谐器4、第二偏振分束器5。
图2为本发明光隔离器正向传输光路及光偏振态变化示意图，入射光经过第一偏振分束器1后输出水平偏振光，随后通过由磁环2和磁旋光晶体3组成的偏振态转换器后，光偏振方向沿顺时针旋转45°，最后通过第二偏振分束器5输出，其中通过调节波长调谐器4使磁旋光晶体3轴向移动，从而使不同波长光进过偏振态转换器后，光偏振方向能够沿顺时针旋转45°。
反向传输光经过第二偏振分束器5进入由磁环2和磁旋光晶体3组成的非互易性的偏振态转换器后（图3），光偏振方向沿顺时针旋转45°，因此反向光与正向光偏振方向相互正交，此时反向光通过第一偏振分束器1时，在2个三角形分光晶体交界面被反射出去，反射光被经过特殊发黑处理的外壳所吸收。
以上仅仅是对本发明实施例的说明，而不是对保护范围的限定，任何非实质性的改动，如改变偏振分束器及偏振态转换器的组合等，都应该落在本发明专利的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种波长可调的光隔离器，在该光隔离器的纵向轴线上，依次排列的下列元件：
第一偏振分束器，将入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光，水平偏振光完全通过，而垂直偏振光以45°反射，出射方向与水平偏振光成90°；
偏振态转换器，由一组磁环和磁旋光晶体组成，将线偏振光的偏振方向进行旋转；
波长调谐器，使磁旋光晶体相对于磁场组件轴向平移；
第二偏振分束器，使正向线偏振光通过；
其特征在于：波长调谐器使磁旋光晶体产生轴向移动，从而实现工作波长的可调性。
2.如权利要求1所述的波长可调的光隔离器，其特征在于：所述的第一偏振分束器和第二偏振分束器分别由2个三角形分光晶体组成，第一偏振分束器和第二偏振分束器同轴，且相互沿入射光方向旋转45°放置。
3.如权利要求1所述的波长可调的光隔离器，其特征在于：所述的偏振态转换器，能够使正向传输的线偏振光偏振方向顺时针旋转45°，反向传输的线偏振光偏振方向顺时针旋转45°，从而使反向光的偏振方向与正向光的偏振方向正交。
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