百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置在冷卻裝置（11）內(nèi)的第一剝模器（1）、第一光纖準(zhǔn)直器（2）、第一光隔離器芯件（3）、2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的反射鏡（5）、第二光隔離器芯件（24）、第二光纖準(zhǔn)直器（4）和第二剝模器（17）；第一光纖準(zhǔn)直器（2）和第一光隔離器芯件（3）之間設(shè)有小光闌A（30），第二光纖準(zhǔn)直器（4）和第二光隔離器芯件（24）之間設(shè)有小光闌B（31）。本發(fā)明具有高隔離度、散熱效果好和工作性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，能夠用于大功率脈沖激光器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隔離器，特別是一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，屬于激光加工，即激光切割、激光焊接、激光雕刻及激光3D打印等、激光武器、激光雷達(dá)通信及激光傳感領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體激光器、光放大器以及光纖激光器等對(duì)于來(lái)自連接器、熔接點(diǎn)、濾波器等的反射光非常敏感，并可能導(dǎo)致性能惡化甚至損壞，因此需要用光隔離器來(lái)阻止反射光。光隔離器是只允許光沿一個(gè)方向通過(guò)而在相反的方向阻擋光通過(guò)的光無(wú)源器件。它的作用是防止光路中由于各種原因產(chǎn)生的反向傳輸光對(duì)光源以及光路系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。
[0003]但是現(xiàn)階段光隔離器所能承載的功率和能達(dá)到的隔離程度都不夠高，極大程度地影響了高端百瓦級(jí)光纖激光器的發(fā)展。因此，高端百瓦級(jí)光隔離器和其高隔離度是改善高端光纖激光器性能的一個(gè)突破口。
[0004]目前國(guó)內(nèi)使用的絕大部分是一些小功率的光隔離器，往往在幾瓦到幾十瓦之間，達(dá)到百瓦級(jí)以上的光隔離器很少。因?yàn)橐坏┥婕暗礁吖β释鶗?huì)因?yàn)榧夹g(shù)原因，容易出現(xiàn)插入損耗大、散熱效果不好等現(xiàn)象，而且現(xiàn)有的光隔離器的隔離度不高、工作穩(wěn)定性較差。綜上所述，開(kāi)發(fā)一種高端百瓦級(jí)高隔離度的光隔離器勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，它具有高隔離度、散熱效果好和工作性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，能很好地被用于大功率脈沖激光器、大功率連續(xù)激光器等激光光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置在冷卻裝置內(nèi)的第一剝模器、第一光纖準(zhǔn)直器、第一光隔離器芯件、2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的反射鏡、第二光隔離器芯件、第二光纖準(zhǔn)直器和第二剝模器；第一光纖準(zhǔn)直器和第一光隔離器芯件之間設(shè)有小光闌A,第二光纖準(zhǔn)直器和第二光隔離器芯件之間設(shè)有小光闌B。通過(guò)設(shè)置第一剝模器和第二剝模器，可以消去殘余的泵浦光，還可以剝除從纖芯漏到內(nèi)包層中傳輸?shù)母唠A模式的激光。通過(guò)設(shè)置冷卻裝置，使冷卻介質(zhì)直接與光學(xué)器件熱承直接接觸，極大地提高了散熱效果，從而提高了光隔離器的穩(wěn)定性，使其在長(zhǎng)時(shí)間的大功率工作狀態(tài)下，依然能夠保持穩(wěn)定的工作。
[0007]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，所述第一光纖準(zhǔn)直器包括第一光尾纖和第一透鏡,第一光尾纖通過(guò)第一透鏡與第一光隔離器芯件的光路連接；該第二光纖準(zhǔn)直器包括第二光尾纖和第二透鏡，第二光尾纖通過(guò)第二透鏡與第二光隔離器芯件的光路連接；所述與第一光尾纖和第二光尾纖相連接的光纖的尾部均設(shè)有端帽。
[0008]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，所述第一光隔離器芯件包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體A、法拉第旋光器A、1/2波片A和第二雙折射晶體A ;所述1/2波片A通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體A的入光端面上；第二光隔離器芯件包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體B、法拉第旋光器B、l/2波片B和第二雙折射晶體B ;所述1/2波片B通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體B的入光端面上。
[0009]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，還包括磁管A和磁管B，所述法拉第旋光器A設(shè)于磁管A內(nèi)，第一雙折射晶體A和第二雙折射晶體A分別設(shè)于磁管A的兩端；法拉第旋光器B設(shè)于磁管B內(nèi)，第一雙折射晶體B和第二雙折射晶體B分別設(shè)于磁管B的兩端；法拉第旋光器A和法拉第旋光器B的旋光角度均為45°。
[0010]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，第一雙折射晶體A、第二雙折射晶體A、第一雙折射晶體B和第二雙折射晶體B均采用YV04晶體。
[0011]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，所述2個(gè)反射鏡與光軸之間的夾角均為40°?50° ;所述反射鏡采用陶瓷反射鏡、銅鏡或高反反射鏡。
[0012]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，所述2個(gè)反射鏡與光軸之間的夾角均為45。
[0013]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，所述冷卻裝置包括殼體、冷卻腔、進(jìn)液口和出液口，所述殼體的其中一端設(shè)有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口設(shè)于殼體的下方，出液口設(shè)于殼體的上方，殼體的外壁與內(nèi)壁之間為中空結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)液口和出液口均與該中空結(jié)構(gòu)連接，殼體內(nèi)的兩端分別設(shè)有I個(gè)冷卻腔，冷卻腔與中空結(jié)構(gòu)連通，第一剝模器和第二剝模器分別設(shè)設(shè)置在2個(gè)冷卻腔內(nèi)。通過(guò)在殼體的兩端分別設(shè)置冷卻腔，將第一剝模器和第二剝模器分別設(shè)置在冷卻腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了第一剝模器和第二剝模器直接與冷卻介質(zhì)接觸，使其散熱效果更好，從而保證在高功率下器件能夠正常工作。
[0014]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，所述冷卻裝置包括殼體、冷卻腔、進(jìn)液口和出液口，所述殼體的兩端均設(shè)有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口設(shè)于殼體的下方，出液口設(shè)于殼體的上方，殼體的外壁與內(nèi)壁之間為中空結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)液口和出液口均與該中空結(jié)構(gòu)連接，殼體內(nèi)的兩端分別設(shè)有I個(gè)冷卻腔，冷卻腔與中空結(jié)構(gòu)連通，第一剝模器和第二剝模器分別設(shè)設(shè)置在2個(gè)冷卻腔內(nèi)。
[0015]前述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器中，所述殼體內(nèi)與反射鏡位置相對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁上設(shè)有F:-10?Omm的窗口片。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置冷卻裝置，有效提高了散熱效果，從而提高了光隔離器的穩(wěn)定性，使其在長(zhǎng)時(shí)間的大功率工作狀態(tài)下，依然能夠保持穩(wěn)定的工作。通過(guò)在殼體的內(nèi)壁上設(shè)置窗口片，能夠?qū)⒀毓饴贩瓷浠貋?lái)的光束發(fā)散到冷卻介質(zhì)中，有效防止反射光直接照射到內(nèi)壁上，一方面起到保護(hù)內(nèi)壁的作用，另一方面能夠更有效地散熱。
[0017]通過(guò)設(shè)置剝模器，在光入射到準(zhǔn)直器前先將其進(jìn)行剝模處理，剝除有害光，還可以剝除從纖芯漏到內(nèi)包層中傳輸?shù)母唠A模式的激光，有效保護(hù)準(zhǔn)直器。采用端帽和透鏡組合的準(zhǔn)直器可以使其比傳統(tǒng)準(zhǔn)直器承載更大的功率。
[0018]通過(guò)設(shè)置2個(gè)光隔離器芯件并配合2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的反射鏡共同使用，使本發(fā)明充分實(shí)現(xiàn)了光隔離器的高隔離度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖及正向通光示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明一端設(shè)有進(jìn)、出液口的結(jié)構(gòu)示意圖及反向通光示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明兩端均設(shè)有進(jìn)、出液口的結(jié)構(gòu)示意圖及正向通光示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明兩端均設(shè)有進(jìn)、出液口的結(jié)構(gòu)示意圖及反向通光示意圖；
[0023]圖5是殼體一端設(shè)有進(jìn)、出液口的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖6是殼體兩端均設(shè)有進(jìn)、出液口的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0025]附圖中的標(biāo)記為:1_第一剝模器，2-第一光纖準(zhǔn)直器，3-第一光隔離器芯件，4-第二光纖準(zhǔn)直器，5-反射鏡，6-第一雙折射晶體A，7-法拉第旋光器A，8-1/2波片A，9-第二雙折射晶體A, 10-光纖，11-冷卻裝置，12-第一光尾纖，13-第一透鏡，14-第二光尾纖，15-第二透鏡，16-磁管A，17-第二剝模器，18-端帽，19-窗口片，20-殼體，21-冷卻腔，22-進(jìn)液口，23-出液口，24-第二光隔離器芯件，25-第一雙折射晶體B，26-法拉第旋光器B，27-1/2波片B, 28-第二雙折射晶體B, 29-磁管B, 30-小光闌A，31-小光闌B。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明做任何限制的依據(jù)。
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例1:如圖1所示，一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置在冷卻裝置11內(nèi)的第一剝模器1、第一光纖準(zhǔn)直器2、第一光隔離器芯件3、2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的反射鏡5、第二光隔離器芯件24、第二光纖準(zhǔn)直器4和第二剝模器17 ;第一光纖準(zhǔn)直器2和第一光隔離器芯件3之間設(shè)有小光闌A30,第二光纖準(zhǔn)直器4和第二光隔離器芯件24之間設(shè)有小光闌B31。第一光纖準(zhǔn)直器2包括第一光尾纖12和第一透鏡13,第一光尾纖12通過(guò)第一透鏡13與第一光隔離器芯件3的光路連接；該第二光纖準(zhǔn)直器4包括第二光尾纖14和第二透鏡15，第二光尾纖14通過(guò)第二透鏡15與第二光隔離器芯件24的光路連接；所述與第一光尾纖12和第二光尾纖14相連接的光纖10的尾部均設(shè)有端帽18。
[0028]第一光隔離器芯件3包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體A6、法拉第旋光器A7、1/2波片A8和第二雙折射晶體A9 ;所述1/2波片A8通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體A9的入光端面上；第二光隔離器芯件24包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體B25、法拉第旋光器B26、l/2波片B27和第二雙折射晶體B28 ;所述1/2波片B27通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體B28的入光端面上。還包括磁管A16和磁管B29,所述法拉第旋光器A7設(shè)于磁管A16內(nèi)，第一雙折射晶體A6和第二雙折射晶體A9分別設(shè)于磁管A16的兩端；法拉第旋光器B26設(shè)于磁管B29內(nèi)，第一雙折射晶體B25和第二雙折射晶體B28分別設(shè)于磁管B29的兩端；法拉第旋光器A7和法拉第旋光器B26的旋光角度均為45°。第一雙折射晶體A6、第二雙折射晶體A9、第一雙折射晶體B25和第二雙折射晶體B28均采用YV04晶體。
[0029]所述2個(gè)反射鏡5與光軸之間的夾角均為45° ;所述反射鏡5采用陶瓷反射鏡。
[0030]如圖5所示，冷卻裝置11包括殼體20、冷卻腔21、進(jìn)液口 22和出液口 23，所述殼體20的其中一端設(shè)有進(jìn)液口 22和出液口 23，進(jìn)液口 22設(shè)于殼體20的下方，出液口 23設(shè)于殼體20的上方，殼體20的外壁與內(nèi)壁之間為中空結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)液口 22和出液口 23均與該中空結(jié)構(gòu)連接，殼體20內(nèi)的兩端分別設(shè)有I個(gè)冷卻腔21，冷卻腔21與中空結(jié)構(gòu)連通，第一剝模器I和第二剝模器17分別設(shè)設(shè)置在2個(gè)冷卻腔21內(nèi)。所述殼體20內(nèi)與反射鏡5位置相對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁上設(shè)有F:-5mm的窗口片19。
[0031]本發(fā)明的實(shí)施例2:如圖3和圖4所示，一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置在冷卻裝置11內(nèi)的第一剝模器1、第一光纖準(zhǔn)直器2、第一光隔離器芯件3、2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的反射鏡5、第二光隔離器芯件24、第二光纖準(zhǔn)直器4和第二剝模器17 ;第一光纖準(zhǔn)直器2和第一光隔離器芯件3之間設(shè)有小光闌A30,第二光纖準(zhǔn)直器4和第二光隔離器芯件24之間設(shè)有小光闌B31。第一光纖準(zhǔn)直器2包括第一光尾纖12和第一透鏡13,第一光尾纖12通過(guò)第一透鏡13與第一光隔離器芯件3的光路連接；該第二光纖準(zhǔn)直器4包括第二光尾纖14和第二透鏡15,第二光尾纖14通過(guò)第二透鏡15與第二光隔離器芯件24的光路連接；所述與第一光尾纖12和第二光尾纖14相連接的光纖10的尾部均設(shè)有端帽18。
[0032]第一光隔離器芯件3包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體A6、法拉第旋光器A7、1/2波片A8和第二雙折射晶體A9 ;所述1/2波片A8通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體A9的入光端面上；第二光隔離器芯件24包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體B25、法拉第旋光器B26、l/2波片B27和第二雙折射晶體B28 ;所述1/2波片B27通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體B28的入光端面上。還包括磁管A16和磁管B29,所述法拉第旋光器A7設(shè)于磁管A16內(nèi)，第一雙折射晶體A6和第二雙折射晶體A9分別設(shè)于磁管A16的兩端；法拉第旋光器B26設(shè)于磁管B29內(nèi)，第一雙折射晶體B25和第二雙折射晶體B28分別設(shè)于磁管B29的兩端；法拉第旋光器A7和法拉第旋光器B26的旋光角度均為45°。第一雙折射晶體A6、第二雙折射晶體A9、第一雙折射晶體B25和第二雙折射晶體B28均采用YV04晶體。
[0033]2個(gè)反射鏡5與光軸之間的夾角均為40° ;所述反射鏡5采用銅鏡。
[0034]如圖6所示，冷卻裝置11包括殼體20、冷卻腔21、進(jìn)液口 22和出液口 23，所述殼體20的兩端均設(shè)有進(jìn)液口 22和出液口 23，進(jìn)液口 22設(shè)于殼體20的下方，出液口 23設(shè)于殼體20的上方，殼體20的外壁與內(nèi)壁之間為中空結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)液口 22和出液口 23均與該中空結(jié)構(gòu)連接，殼體20內(nèi)的兩端分別設(shè)有I個(gè)冷卻腔21，冷卻腔21與中空結(jié)構(gòu)連通，第一剝模器I和第二剝模器17分別設(shè)設(shè)置在2個(gè)冷卻腔21內(nèi)。所述殼體20內(nèi)與反射鏡5位置相對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁上設(shè)有F:-10的窗口片19。
[0035]本發(fā)明的實(shí)施例3:如圖1所示，一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置在冷卻裝置11內(nèi)的第一剝模器1、第一光纖準(zhǔn)直器2、第一光隔離器芯件3、2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的反射鏡5、第二光隔離器芯件24、第二光纖準(zhǔn)直器4和第二剝模器17 ;第一光纖準(zhǔn)直器2和第一光隔離器芯件3之間設(shè)有小光闌A30,第二光纖準(zhǔn)直器4和第二光隔離器芯件24之間設(shè)有小光闌B31。第一光纖準(zhǔn)直器2包括第一光尾纖12和第一透鏡13,第一光尾纖12通過(guò)第一透鏡13與第一光隔離器芯件3的光路連接；該第二光纖準(zhǔn)直器4包括第二光尾纖14和第二透鏡15，第二光尾纖14通過(guò)第二透鏡15與第二光隔離器芯件24的光路連接；所述與第一光尾纖12和第二光尾纖14相連接的光纖10的尾部均設(shè)有端帽18。
[0036]所述第一光隔離器芯件3包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體A6、法拉第旋光器A7、1/2波片A8和第二雙折射晶體A9 ;所述1/2波片A8通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體A9的入光端面上；第二光隔離器芯件24包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體B25、法拉第旋光器B26、l/2波片B27和第二雙折射晶體B28 ；所述1/2波片B27通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體B28的入光端面上。還包括磁管A16和磁管B29,所述法拉第旋光器A7設(shè)于磁管A16內(nèi)，第一雙折射晶體A6和第二雙折射晶體A9分別設(shè)于磁管A16的兩端；法拉第旋光器B26設(shè)于磁管B29內(nèi)，第一雙折射晶體B25和第二雙折射晶體B28分別設(shè)于磁管B29的兩端；法拉第旋光器A7和法拉第旋光器B26的旋光角度均為45°。第一雙折射晶體A6、第二雙折射晶體A9、第一雙折射晶體B25和第二雙折射晶體B28均采用YV04晶體。
[0037]所述2個(gè)反射鏡5與光軸之間的夾角均為50° ;所述反射鏡5采用高反反射鏡。
[0038]如圖3所示，所述冷卻裝置11包括殼體20、冷卻腔21、進(jìn)液口 22和出液口 23，所述殼體20的其中一端設(shè)有進(jìn)液口 22和出液口 23，進(jìn)液口 22設(shè)于殼體20的下方，出液口 23設(shè)于殼體20的上方，殼體20的外壁與內(nèi)壁之間為中空結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)液口 22和出液口 23均與該中空結(jié)構(gòu)連接，殼體20內(nèi)的兩端分別設(shè)有I個(gè)冷卻腔21，冷卻腔21與中空結(jié)構(gòu)連通，第一剝模器I和第二剝模器17分別設(shè)設(shè)置在2個(gè)冷卻腔21內(nèi)。殼體20內(nèi)與反射鏡5位置相對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁上設(shè)有F:0mm的窗口片19。
[0039]本發(fā)明的工作原理:如圖1和圖3所不,光正向傳輸時(shí),光通過(guò)第一剝模器I后經(jīng)端帽18進(jìn)入第一光纖準(zhǔn)直器2，將光纖10中傳輸?shù)墓馐D(zhuǎn)化為準(zhǔn)直光，提高耦合效率。然后光進(jìn)入第一雙折射晶體A6,分成ο光和e光,兩者迅速分開(kāi)一定角度傳輸進(jìn)入旋轉(zhuǎn)角度為45°的法拉第旋光器A7。通過(guò)法拉第旋光器A7,ο光和e光的振動(dòng)面各自向同一方向旋轉(zhuǎn)了 45°。旋轉(zhuǎn)后的ο光和e光經(jīng)過(guò)1/2波片A8后,又都向同一方向改變了 45°。此時(shí)的ο光及e光進(jìn)入第二雙折射晶體A9，合光經(jīng)過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的2個(gè)反射鏡5之間的縫隙入射到第一雙折射晶體B25，再次分成ο光和e光，兩者迅速分開(kāi)一定角度傳輸進(jìn)入旋轉(zhuǎn)角度為45°的法拉第旋光器B26。通過(guò)法拉第旋光器B26, ο光和e光的振動(dòng)面各自向同一方向旋轉(zhuǎn)了 45°。旋轉(zhuǎn)后的ο光和e光經(jīng)過(guò)1/2波片B27后，又都向同一方向改變了 45°。此時(shí)的ο光及e光進(jìn)入第二雙折射晶體B28，合光入射到第二光纖準(zhǔn)直器4準(zhǔn)直出光，實(shí)現(xiàn)了光的正向傳輸。
[0040]如圖2和圖4所示，光路反向時(shí)，光首先通過(guò)第二剝模器17和端帽18射入第二光纖準(zhǔn)直器4，從第二光纖準(zhǔn)直器4出來(lái)的光射到小光闌B31上，大部分光被小光闌B31擋住，部分光通過(guò)小光闌B31上的孔射入第二雙折射晶體B28內(nèi)，快速的分成ο光和e光。返回的0光和e光經(jīng)過(guò)1/2波片B27的作用，其振動(dòng)面又各自向同一方向改變了 45°。由于法拉第效應(yīng)的非互易性，通過(guò)1/2波片B27的ο光和e光光束的振動(dòng)面朝正向光旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)了 45°，此時(shí)返回的兩分離光束o*e光相對(duì)于第一雙折射晶體B25，由于進(jìn)入面的改變使得兩分離光束不再沿原來(lái)的光路匯聚成一條光束，反而使其分離的距離增大。后經(jīng)過(guò)反射鏡5的反射,O光和e光分別以垂直于光軸90°的方向各自被反射出去，以至于反射光不能再耦合，部分通過(guò)2個(gè)反射鏡5之間的縫隙入射到第二雙折射晶體A9內(nèi)，快速的分成ο光和e光。返回的ο光和e光經(jīng)過(guò)1/2波片A8的作用,其振動(dòng)面又各自向同一方向改變了 45°。由于法拉第效應(yīng)的非互易性，通過(guò)1/2波片A8的ο光和e光光束的振動(dòng)面朝正向光旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)了 45°，此時(shí)返回的兩分離光束ο光e光相對(duì)于第一雙折射晶體A6，由于進(jìn)入面的改變使得兩分離光束不再沿原來(lái)的光路匯聚成一條光束，反而使其分離的距離增大。然后被小光闌A30擋住,從而達(dá)到了反向隔離的目標(biāo)。垂直于光軸的ο光和e光分別入射到設(shè)置在殼體20內(nèi)壁上的窗口片19上，由于窗口片19采用負(fù)透鏡，可以將光線(xiàn)發(fā)散出去，將ο光和e光的熱量均勻的分散到冷卻介質(zhì)中。
[0041]在這兩個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，經(jīng)過(guò)冷卻裝置11內(nèi)冷卻介質(zhì)的循環(huán)，迅速的帶出，從而達(dá)到了良好的散熱效果。冷卻介質(zhì)采用水或油。
【權(quán)利要求】
1.一種百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:包括沿正向光入射光軸依次設(shè)置在冷卻裝置(11)內(nèi)的第一剝模器(I)、第一光纖準(zhǔn)直器(2)、第一光隔離器芯件(3)、2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的反射鏡(5)、第二光隔離器芯件(24)、第二光纖準(zhǔn)直器(4)和第二剝模器(17);第一光纖準(zhǔn)直器(2)和第一光隔離器芯件(3)之間設(shè)有小光闌A (30),第二光纖準(zhǔn)直器(4)和第二光隔離器芯件(24)之間設(shè)有小光闌B (31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:所述第一光纖準(zhǔn)直器(2)包括第一光尾纖(12)和第一透鏡(13),第一光尾纖(12)通過(guò)第一透鏡(13)與第一光隔離器芯件(3)的光路連接；該第二光纖準(zhǔn)直器(4)包括第二光尾纖(14)和第二透鏡(15)，第二光尾纖(14)通過(guò)第二透鏡(15)與第二光隔離器芯件(24)的光路連接；所述與第一光尾纖(12)和第二光尾纖(14)相連接的光纖(10)的尾部均設(shè)有端帽(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:所述第一光隔離器芯件(3)包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體A (6)、法拉第旋光器A (7)、1/2波片A (8)和第二雙折射晶體A (9);所述1/2波片A (8)通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體A (9)的入光端面上；第二光隔離器芯件(24)包括沿正向光入射光軸上依次設(shè)置的第一雙折射晶體B (25)、法拉第旋光器B (26)、1/2波片B (27)和第二雙折射晶體B (28);所述1/2波片B (27)通過(guò)紫外固化膠粘貼在第二雙折射晶體B (28)的入光端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:還包括磁管A(16)和磁管B (29),所述法拉第旋光器A (7)設(shè)于磁管A (16)內(nèi)，第一雙折射晶體A (6)和第二雙折射晶體A (9)分別設(shè)于磁管A (16)的兩端；法拉第旋光器B (26)設(shè)于磁管B(29)內(nèi)，第一雙折射晶體B (25)和第二雙折射晶體B (28)分別設(shè)于磁管B (29)的兩端；法拉第旋光器A (7)和法拉第旋光器B (26)的旋光角度均為45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:第一雙折射晶體A (6)、第二雙折射晶體A (9)、第一雙折射晶體B (25)和第二雙折射晶體B (28)均采用YV04晶體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:所述2個(gè)反射鏡(5)與光軸之間的夾角均為40°~50° ;所述反射鏡(5)采用陶瓷反射鏡、銅鏡或高反反射鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:所述2個(gè)反射鏡(5)與光軸之間的夾角均為45°
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:所述冷卻裝S(Il)包括殼體(20),冷卻腔(21)、進(jìn)液口(22)和出液口(23)，所述殼體(20)的其中一端設(shè)有進(jìn)液口( 22)和出液口( 23)，進(jìn)液口( 22)設(shè)于殼體(20)的下方，出液口( 23)設(shè)于殼體(20 )的上方，殼體(20 )的外壁與內(nèi)壁之間為中空結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)液口( 22 )和出液口( 23 )均與該中空結(jié)構(gòu)連接，殼體(20)內(nèi)的兩端分別設(shè)有I個(gè)冷卻腔(21)，冷卻腔(21)與中空結(jié)構(gòu)連通，第一剝模器(I)和第二剝模器(17)分別設(shè)設(shè)置在2個(gè)冷卻腔(21)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:所述冷卻裝置(11)包括殼體(20)、冷卻腔(21)、進(jìn)液口(22)和出液口(23)，所述殼體(20)的兩端均設(shè)有進(jìn)液口( 22 )和出液口( 23 )，進(jìn)液口( 22 )設(shè)于殼體(20 )的下方，出液口( 23 )設(shè)于殼體(20 )的上方，殼體(20 )的外壁與內(nèi)壁之間為中空結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)液口( 22 )和出液口( 23 )均與該中空結(jié)構(gòu)連接，殼體(20)內(nèi)的兩端分別設(shè)有I個(gè)冷卻腔(21)，冷卻腔(21)與中空結(jié)構(gòu)連通，第一剝模器(I)和第二剝模器(17)分別設(shè)設(shè)置在2個(gè)冷卻腔(21)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的百瓦級(jí)高隔離度在線(xiàn)型光隔離器，其特征在于:所述殼體(20)內(nèi)與反射鏡(5)位置`相對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁上設(shè)有F:-10~Omm的窗口片(19)。
【文檔編號(hào)】G02B6/32GK103605181SQ201310488911
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】李剛, 胡小波 申請(qǐng)人:深圳市創(chuàng)鑫激光技術(shù)有限公司