CN208834019U - 一种紧凑型光隔离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种紧凑型光隔离器，包括依次设置的输入准直器、第一光阑、第一分光晶体、旋光装置、波片、第二分光晶体和第二光阑，所述旋光装置包括磁管和设置于所述磁管内的旋光晶体，所述旋光晶体的前端面靠近所述第一分光晶体，后端面靠近所述波片；所述前端面的下部设置第一反射面，所述后端面的上部设置第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面平行设置。本实用新型有效减少了光隔离器尺寸，降低磁管组合的设计难度，有利于光无源器件的集成化设计，降低光隔离器的制作成本，有利于光隔离器的普及。

Description

一种紧凑型光隔离器

技术领域

本实用新型涉及应用于光通信和激光加工的光学无源器件技术领域，具体涉及一种紧凑型光隔离器。

背景技术

在高功率激光器系统中，为了防止激光在加工材料端面时反向反射的激光进入激光器系统之中损坏激光器内部元器件，需要在激光器的输出端加光隔离器，使光只能单向通过。然而，现有的光隔离器在内部磁致旋光部位采用光路直通式的设计方案，造成晶体尺寸偏大，从而造成磁管的尺寸也变大，使磁管的组合设计变得复杂，给整个器件的集成化设计造成了尺寸的限制，极大的限制了光隔离器的使用场合和范围。

因此，提供一种紧凑型光隔离器，以解决上述现有技术所存在的问题，成为现在亟待解决技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种紧凑型光隔离器，以解决上述现有技术存在的问题，有效减少了光隔离器尺寸，降低磁管组合的设计难度，有利于光无源器件的集成化设计，降低光隔离器的制作成本，有利于光隔离器的普及。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种紧凑型光隔离器，包括依次设置的输入准直器、第一光阑、第一分光晶体、旋光装置、波片、第二分光晶体和第二光阑，所述旋光装置包括磁管和设置于所述磁管内的旋光晶体，所述旋光晶体的前端面靠近所述第一分光晶体，后端面靠近所述波片；所述前端面的下部设置第一反射面，所述后端面的上部设置第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面平行设置。

优选的，所述第一反射面与所述第二反射面均为倾斜的全反射面，所述第一反射面与所述前端面的夹角为α1，所述第二反射面与所述后端面的夹角为α2，且α1＝α2。

优选的，所述前端面与所述后端面均与经过所述第一分光晶体的光路垂直。

优选的，所述前端面、后端面、第一反射面和第二反射面上均镀有增透膜。

优选的，所述第一反射面和所述第二反射面上分别贴有第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜与所述第二反射镜均为全反镜。

优选的，所述前端面和所述后端面镀有增透膜，所述第一反射面和所述第二反射面上镀有全反膜。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型有效减少了光隔离器尺寸，降低磁管组合的设计难度，有利于光无源器件的集成化设计，降低光隔离器的制作成本，有利于光隔离器的普及。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型紧凑型光隔离器光输出原理图；

图2为本实用新型实施例一紧凑型光隔离器的主视图；

图3为本实用新型实施例二紧凑型光隔离器的主视图；

图4为本实用新型紧凑型光隔离器正向光路侧视图；

图5为本实用新型紧凑型光隔离器逆向光路侧视图；

其中，输入准直器10、第一光阑20、第一分光晶体30、旋光装置40、磁管401、旋光晶体402、第一反射镜403、第二反射镜404、第一反射面405、第二反射面406、波片50、第二分光晶体60、第二光阑70。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种紧凑型光隔离器，以解决上述现有技术存在的问题，有效减少了光隔离器尺寸，降低磁管组合的设计难度，有利于光无源器件的集成化设计，降低光隔离器的制作成本，有利于光隔离器的普及。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-2所示，本实施例提供一种紧凑型光隔离器，包括依次设置的输入准直器10、第一光阑20、第一分光晶体30、旋光装置40、波片50、第二分光晶体60和第二光阑70；具体的，第一光阑20位于输入准直器10的输出端，第一分光晶体30位于第一光阑20的另一端，第一分光晶体30的后方为旋光装置40；旋光装置40包括磁管401和设置于磁管401内的旋光晶体402，旋光晶体402的前端面靠近第一分光晶体30，后端面靠近波片50；前端面的下部设置第一反射面405，后端面的上部设置第二反射面406，第一反射面405与第二反射面406平行设置；波片50的另一端放置第二分光晶体60，第二分光晶体60的后端放置第二光阑70。

本实施例中输入准直器10，采用常用的准直器即可；光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体，它可以是透镜的边缘、框架或特别设置的带孔屏，可以根据需求自行选择；第一分光晶体和第二分光晶体均为现有装置，采用双折射晶体制成，正向入射时，第一分光晶体30将非偏振光分解成两偏振光o光和e光，第二分光晶体60将两束偏振态光合束成一束非偏振光入射第二光阑70；反向入射时，第二分光晶体60将非偏振光分解成偏振光o光和e光，第一分光晶体30将两束光偏离在原光路的两侧位置；波片50，又称为相位延迟片，它是由双折射的材料加工而成，它使通过波片50的两个互相正交的偏振分量产生相位偏移，可用来调整光束的偏振状态，通常采用石英晶体制成。本实施例中的上述部件均为现有的装置，均可根据实际需要进行选择。

本实施例中，旋光晶体402为带有两斜角面的晶体，第一反射面405与第二反射面406均为倾斜的全反射面，第一反射面405与前端面的夹角为α1，第二反射面406与后端面的夹角为α2，且α1＝α2；前端面与后端面均与经过第一分光晶体30的光路垂直。

前端面、后端面、第一反射面405和第二反射面406上均镀有增透膜，增透膜可采用氟化钙制成，其作用是减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，使光学系统成像更清晰；第一反射面405和第二反射面406上分别贴有第一反射镜403和第二反射镜404，第一反射镜403与第二反射镜404均为全反镜。

本实施例中还公开了一种引用上述紧凑型光隔离器的光隔离方法：

如图4所示，光从输入准直器10正向入射入第一光阑20，输入准直器10发出的杂散光被第一光阑20吸收，通过第一光阑20的准直光束进入第一分光晶体30，第一分光晶体30将非偏振光分解成两偏振光o光和e光，两束偏振光o光和e光入射入旋光晶体402，由于旋光晶体402在磁管401的作用下产生磁致旋光效应，o光和e光的偏振态顺时针旋转45°，之后进入波片50，两偏振态光在波片50作用下顺时针旋转45°，此时出射的两偏振态光与从第一分光晶体出射时的o光和e光旋转了90°，也就是第一分光晶体30出射的o光变为e光，e光变为o光。从波片50出射的光进入第二分光晶体60，第二分光晶体60将两束偏振态光合束成一束非偏振光入射第二光阑70。

如图5所示，反向入射的光通过第二光阑70入射入第二分光晶体60，入射的杂散光通过第二光阑70吸收，第二分光晶体60将非偏振光分解成偏振光o光和e光，分离的o光和e光入射入波片50，由于波片50的作用使o光和e光的偏振态顺时针旋转45°，旋转45°后的o光和e光入射入旋光晶体402，旋光晶体在磁管401的作用下将光逆时针旋转45°，此时两光的偏振态还保证为第二分光晶体60出射时的偏振态，入射到第一分光晶体30后两束光偏离在原光路的两侧位置，分别入射到第一光阑20两侧上，无法入射入输入准直器10，有效地实现输入准直器光路的不可逆。

实施例二

如图1-所示，本实施例是在实施例一的基础上，其改进之处在于：针对在贴第一反射镜403和第二反射镜404时很难完全实现两反射镜的平行，故而旋光装置40包含磁管401、旋光晶体402、第一反射面405和第二反射面406，第一反射面405和第二反射面406分别镀的全反膜，旋光晶体上与反射面成夹角α1和α2的前端面和后端面两个面镀增透膜。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种紧凑型光隔离器，其特征在于：包括依次设置的输入准直器、第一光阑、第一分光晶体、旋光装置、波片、第二分光晶体和第二光阑，所述旋光装置包括磁管和设置于所述磁管内的旋光晶体，所述旋光晶体的前端面靠近所述第一分光晶体，后端面靠近所述波片；所述前端面的下部设置第一反射面，所述后端面的上部设置第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面平行设置。

2.根据权利要求1所述的紧凑型光隔离器，其特征在于：所述第一反射面与所述第二反射面均为倾斜的全反射面，所述第一反射面与所述前端面的夹角为α1，所述第二反射面与所述后端面的夹角为α2，且α1＝α2。

3.根据权利要求2所述的紧凑型光隔离器，其特征在于：所述前端面与所述后端面均与经过所述第一分光晶体的光路垂直。

4.根据权利要求3所述的紧凑型光隔离器，其特征在于：所述前端面、后端面、第一反射面和第二反射面上均镀有增透膜。

5.根据权利要求4所述的紧凑型光隔离器，其特征在于：所述第一反射面和所述第二反射面上分别贴有第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜与所述第二反射镜均为全反镜。

6.根据权利要求3所述的紧凑型光隔离器，其特征在于：所述前端面和所述后端面镀有增透膜，所述第一反射面和所述第二反射面上镀有全反膜。