本發(fā)明實(shí)施例公開的技術(shù)方案涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光纖隔離器和光纖激光器。

背景技術(shù)：

目前，光纖激光器的功率越來(lái)越大，光束質(zhì)量也明顯提高，在軍事、醫(yī)療、工業(yè)制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

光纖激光器對(duì)反向光的隔離度影響輸出功率的穩(wěn)定性。因此，技術(shù)人員常常在光纖激光器中設(shè)置光纖隔離器來(lái)隔離反向光。光纖隔離器只允許正向光通過(guò)，對(duì)反向光進(jìn)行隔離，是一種非互易光器件。

發(fā)明人在研究本發(fā)明的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中光纖隔離器的損傷閾值達(dá)不到高功率光纖激光器(功率達(dá)到500瓦到2000瓦的光纖激光器通常被認(rèn)為是高功率光纖激光器)的要求，造成光纖隔離器在出光過(guò)程中燒毀。此外，現(xiàn)有技術(shù)中光纖隔離器對(duì)反向光的隔離度也達(dá)不到高功率光纖激光器的要求，抑制了正向光的傳輸效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開的技術(shù)方案至少能夠解決以下技術(shù)問(wèn)題：一是光纖隔離器的損傷閾值達(dá)不到高功率光纖激光器的要求，造成光纖隔離器在出光過(guò)程中燒毀；二是光纖隔離器對(duì)反向光的隔離度達(dá)不到高功率光纖激光器的要求，抑制了正向光的傳輸效率。

本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例公開了一種光纖隔離器，包括：多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)、一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)、激光合束結(jié)構(gòu)以及單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)；所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)用于向所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)入射多束正向光；所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)用于將多束正向準(zhǔn)直光耦合輸出；所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)用于將多束正向光傳導(dǎo)至所述激光合束結(jié)構(gòu)，阻隔所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)之間的反向光；所述激光合束結(jié)構(gòu)用于將通過(guò)所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)后的多束正向光合束為多束正向準(zhǔn)直光，將所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)入射的反向光擴(kuò)束為反向準(zhǔn)直光；多束正向光從所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)入射，通過(guò)所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)后由所述激光合束結(jié)構(gòu)合束為多束正向準(zhǔn)直光，然后由所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)耦合輸出；反向光從所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)入射，由所述激光合束結(jié)構(gòu)擴(kuò)束為反向準(zhǔn)直光，然后由所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)發(fā)散出去。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)將多束正向光傳導(dǎo)至所述激光合束結(jié)構(gòu)包括：將每一束正向光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光(extraordinarylight)和o偏振光(ordinarylight)；將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)將所述e偏振光和所述o偏振光合成為一束正向光；所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)阻隔所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)之間的反向光包括：將由反向光擴(kuò)束后得到的每一束反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光；將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)將所述e偏振光和所述o偏振光發(fā)散出去。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述光束隔離結(jié)構(gòu)包括：第一分束器、磁體、磁旋光晶體、半波片以及第二分束器；所述第二分束器的光軸方向與所述第一分束器的光軸方向互相垂直；所述磁體環(huán)繞所述磁旋光晶體；所述第一分束器、所述磁旋光晶體、所述半波片以及所述第二分束器依次設(shè)置在所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)之間。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)中鍍有一層或者多層用于提高所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)的損傷閾值的增透膜。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)包括光纖陣列和準(zhǔn)直透鏡陣列；所述光纖陣列的出射端面和/或所述準(zhǔn)直透鏡陣列的入射端面鍍有一層或者多層所述增透膜；所述光纖陣列與所述準(zhǔn)直透鏡陣列以空間耦合的方式或者熔接的方式固定在一起。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)包括光纖陣列和準(zhǔn)直柱透鏡/非球面準(zhǔn)直透鏡；所述光纖陣列的出射端面和/或所述準(zhǔn)直柱透鏡/非球面準(zhǔn)直透鏡的入射端面鍍有一層或者多層所述增透膜；所述光纖陣列與所述準(zhǔn)直柱透鏡/非球面準(zhǔn)直透鏡以空間耦合的方式或者熔接的方式固定在一起。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)包括固定在一起的n個(gè)單纖準(zhǔn)直器，n為大于等于2的整數(shù)；所述n個(gè)單纖準(zhǔn)直器的光纖的出射端面和/或所述n個(gè)單纖準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直透鏡的入射端面鍍有一層或者多層所述增透膜。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述第一分束器將每一束正向光分束為偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光；所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述磁旋光晶體內(nèi)，在所述磁體的磁場(chǎng)作用下，所述磁旋光晶體將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度；所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述半波片，所述半波片將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向再次正向旋轉(zhuǎn)45度，此時(shí)所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)了90度；所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述第二分束器，由于所述第二分束器的光軸方向與所述第一分束器的光軸方向互相垂直，因此對(duì)于所述第二分束器而言所述e偏振光的偏振態(tài)和所述o偏振光的偏振態(tài)沒(méi)有變化，所述第二分束器將所述e偏振光和所述o偏振光合成為一束正向光。

所述第二分束器將由反向光擴(kuò)束后得到的每一束反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光；所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述半波片，所述半波片將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向反向旋轉(zhuǎn)45度；所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述磁旋光晶體內(nèi)，在所述磁體的磁場(chǎng)作用下，所述磁旋光晶體將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度；此時(shí)所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)了0度；所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述第一分束器，由于所述第二分束器的光軸方向與所述第一分束器的光軸方向互相垂直，因此對(duì)于所述第一分束器而言所述e偏振光的偏振態(tài)和所述o偏振光的偏振態(tài)互換，所述第一分束器將所述e偏振光和所述o偏振光發(fā)散出去。

每一束反向準(zhǔn)直光的光斑面積為每一束正向光的光斑面積的兩倍。

在本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，所述第一分束器和所述第二分束器具體為雙折射晶體或者沃拉斯頓棱鏡。

本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例公開了一種光纖激光器，所述光纖激光器包括上述任意一種光纖隔離器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的技術(shù)方案主要有以下有益效果：

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)將激光分為多束正向光入射至所述光束隔離結(jié)構(gòu)。因此在激光功率一定的情況下，入射至所述光束隔離結(jié)構(gòu)的每一束正向光的能量密度降低，有利于降低所述光纖隔離器的熱累積和熱透鏡效應(yīng)，使得所述光纖隔離器能夠應(yīng)用在功率更高的光纖激光器中。所述光纖隔離器通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)將多束正向光傳導(dǎo)至所述激光合束結(jié)構(gòu)，并阻隔所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)之間的反向光。所述光纖隔離器可以采用多個(gè)所述光束隔離結(jié)構(gòu)對(duì)反向光進(jìn)行多重阻隔，有利于提高所述光纖隔離器對(duì)反向光的隔離度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例中光纖隔離器的示意圖；

圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例中光纖隔離器的示意圖；

圖3為本發(fā)明的另一實(shí)施例中光纖隔離器傳輸正向光的示意圖；

圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例中磁旋光晶體將e偏振光和o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖；

圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例中半波片將e偏振光和o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖；

圖6為本發(fā)明的另一實(shí)施例中光纖隔離器阻隔反向光的示意圖；

圖7為本發(fā)明的另一實(shí)施例中半波片將由反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成的e偏振光和o偏振光的偏振方向反向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖；

圖8為本發(fā)明的另一實(shí)施例中磁旋光晶體將由反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成的e偏振光和o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本申請(qǐng)的權(quán)利要求書、說(shuō)明書以及說(shuō)明書附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別不同對(duì)象，而不是用于描述特定順序。

本發(fā)明的一實(shí)施例公開一種光纖隔離器，對(duì)請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。具體實(shí)施方式中涉及到的光纖隔離器只是較佳的實(shí)施例，并非本發(fā)明所有可能的實(shí)施例或者最佳的實(shí)施例。

參考圖1，為本發(fā)明的一實(shí)施例中光纖隔離器的示意圖。圖1中示意的光纖隔離器包括：多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)1、一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)2、激光合束結(jié)構(gòu)3以及單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4。

所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)1用于向所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)2入射多束正向光。所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4用于將多束正向準(zhǔn)直光耦合輸出。

所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)2用于將多束正向光傳導(dǎo)至所述激光合束結(jié)構(gòu)3，阻隔所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)1與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4之間的反向光。

所述激光合束結(jié)構(gòu)3用于將通過(guò)所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)2后的多束正向光合束為多束正向準(zhǔn)直光，將所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4入射的反向光擴(kuò)束為反向準(zhǔn)直光。

所述激光合束結(jié)構(gòu)3由單個(gè)聚焦透鏡構(gòu)成，或者由單個(gè)正透鏡與單個(gè)負(fù)透鏡構(gòu)成，或者由多個(gè)正透鏡與多個(gè)負(fù)透鏡構(gòu)成。正透鏡和負(fù)透鏡可以是球面透鏡或者非球面透鏡。所述激光合束結(jié)構(gòu)3可以是一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)，還可以是與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4結(jié)合在一起。當(dāng)所述激光合束結(jié)構(gòu)3與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4結(jié)合在一起時(shí)，所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4以至少兩種形式實(shí)現(xiàn)所述激光合束結(jié)構(gòu)3的功能，一種形式是將多束正向光合束為多束正向準(zhǔn)直光然后耦合進(jìn)與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4相連的光纖內(nèi)，另一種形式是直接將多束正向光耦合進(jìn)與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4相連的光纖內(nèi)。

多束正向光從所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)1入射，通過(guò)所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)2后由所述激光合束結(jié)構(gòu)3合束為多束正向準(zhǔn)直光，然后由所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4耦合輸出。反向光從所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4入射，由所述激光合束結(jié)構(gòu)3擴(kuò)束為反向準(zhǔn)直光，然后由所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)2發(fā)散出去。

當(dāng)所述光纖隔離器包括多個(gè)所述光束隔離結(jié)構(gòu)2時(shí)，可以對(duì)反向光進(jìn)行多重阻隔，進(jìn)一步提高所述光纖隔離器的隔離度。以兩個(gè)所述光束隔離結(jié)構(gòu)2為例，具備兩個(gè)所述光束隔離結(jié)構(gòu)2的光纖隔離器為雙級(jí)隔離器結(jié)構(gòu)，對(duì)反向光進(jìn)行雙重隔離，可以更有效地避免反向光入射到所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)1內(nèi)。

上述實(shí)施例中的光纖隔離器通過(guò)所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)1將激光分為多束正向光入射至所述光束隔離結(jié)構(gòu)2。因此在激光功率一定的情況下，入射至所述光束隔離結(jié)構(gòu)2的每一束正向光的能量密度降低，有利于降低所述光纖隔離器的熱累積和熱透鏡效應(yīng)，使得所述光纖隔離器能夠應(yīng)用在功率更高的光纖激光器中。上述實(shí)施例中的光纖隔離器通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)2將多束正向光傳導(dǎo)至所述激光合束結(jié)構(gòu)3，并阻隔所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)1與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)4之間的反向光。所述光纖隔離器可以采用多個(gè)所述光束隔離結(jié)構(gòu)2對(duì)反向光進(jìn)行多重阻隔，有利于提高所述光纖隔離器對(duì)反向光的隔離度。

參考圖2，為本發(fā)明的另一實(shí)施例中光纖隔離器的示意圖。圖2中示意的光纖隔離器包括：多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10、光束隔離結(jié)構(gòu)20、激光合束結(jié)構(gòu)30以及單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)40。其中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10用于向所述光束隔離結(jié)構(gòu)20入射多束正向光。所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)40用于將多束正向準(zhǔn)直光耦合輸出。所述激光合束結(jié)構(gòu)30包括正透鏡31和負(fù)透鏡32，用于將通過(guò)所述光束隔離結(jié)構(gòu)20后的多束正向光合束為多束正向準(zhǔn)直光，將所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)40入射的反向光擴(kuò)束為反向準(zhǔn)直光。

所述光束隔離結(jié)構(gòu)20用于：將每一束正向光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光；將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)將所述e偏振光和所述o偏振光合成為一束正向光。

所述光束隔離結(jié)構(gòu)20還用于：將由反向光擴(kuò)束后得到的每一束反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光；將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得所述一個(gè)或者多個(gè)光束隔離結(jié)構(gòu)將所述e偏振光和所述o偏振光發(fā)散出去。

所述光束隔離結(jié)構(gòu)20包括：第一分束器21、磁體22、磁旋光晶體23、半波片24以及第二分束器25；所述第二分束器24的光軸方向與所述第一分束器21的光軸方向互相垂直；所述磁體22環(huán)繞所述磁旋光晶體23；所述第一分束器21、所述磁旋光晶體23、所述半波片24以及所述第二分束器25依次設(shè)置在所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10與所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)40之間。

在一種或多種較佳的實(shí)施方式中，所述第一分束器21和所述第二分束器25具體為雙折射晶體或者沃拉斯頓棱鏡。

在一種或多種較佳的實(shí)施方式中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10中鍍有一層或者多層用于提高所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10的損傷閾值的增透膜。通常，所述增透膜自身的損傷閾值應(yīng)當(dāng)大于15j/cm²。所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10包括光纖陣列和準(zhǔn)直透鏡陣列。所述光纖陣列的出射端面和/或所述準(zhǔn)直透鏡陣列的入射端面鍍有一層或者多層所述增透膜。所述光纖陣列與所述準(zhǔn)直透鏡陣列以空間耦合的方式或者熔接的方式固定在一起。熔接所述光纖陣列與所述準(zhǔn)直透鏡陣列的方式包括放電熔接、激光熔接等。

在一種或多種較佳的實(shí)施方式中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10包括光纖陣列和準(zhǔn)直柱透鏡/非球面準(zhǔn)直透鏡。所述光纖陣列的出射端面和/或所述準(zhǔn)直柱透鏡/非球面準(zhǔn)直透鏡的入射端面鍍有一層或者多層用于提高損傷閾值的增透膜。所述光纖陣列與所述準(zhǔn)直柱透鏡/非球面準(zhǔn)直透鏡以空間耦合的方式或者熔接的方式固定在一起。熔接所述光纖陣列與所述準(zhǔn)直柱透鏡/非球面準(zhǔn)直透鏡的方式包括放電熔接、激光熔接等。

在一種或多種較佳的實(shí)施方式中，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10包括固定在一起的n個(gè)單纖準(zhǔn)直器，n為大于等于2的整數(shù)。所述n個(gè)單纖準(zhǔn)直器的光纖的出射端面和/或所述n個(gè)單纖準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直透鏡的入射端面鍍有一層或者多層用于提高損傷閾值的增透膜。

在一種或多種較佳的實(shí)施方式中，上述用于提高損傷閾值的增透膜還可以鍍?cè)跇?gòu)成所述第一分束器21和所述第二分束器25的雙折射晶體或者沃拉斯頓棱鏡上。

在一種或多種較佳的實(shí)施方式中，每一束反向準(zhǔn)直光的光斑面積為每一束正向光的光斑面積的兩倍。

上述實(shí)施例中的多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10中鍍有一層或者多層用于提高損傷閾值的增透膜，能夠大幅度提高所述光纖隔離器的損傷閾值，避免所述光纖隔離器在出光過(guò)程中燒毀。此外，所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10將激光分為多束正向光入射至所述光束隔離結(jié)構(gòu)20，因此入射至所述光束隔離結(jié)構(gòu)20的每一束正向光的能量密度降低。所述光束隔離結(jié)構(gòu)20將每一束正向光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光，最后又將所述e偏振光和所述o偏振光合成為一束正向光，因而所述光束隔離結(jié)構(gòu)20平分了每一束正向光在各個(gè)光學(xué)界面上的能量密度，降低了熱累積和熱透鏡效應(yīng)。所述光束隔離結(jié)構(gòu)20將由反向光擴(kuò)束后得到的每一束反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光，最后將所述e偏振光和所述o偏振光發(fā)散出去，因此所述光纖隔離器對(duì)反向光具有較高的隔離度，并且還可以通過(guò)設(shè)置多個(gè)所述光束隔離結(jié)構(gòu)20進(jìn)一步提高所述光纖隔離器對(duì)反向光的隔離度。綜上所述，上述實(shí)施例中的光纖隔離器通過(guò)提高損傷閾值以及對(duì)激光功率的承受閾值，有效避免了在出光過(guò)程中被激光燒毀，通過(guò)增強(qiáng)對(duì)反向光的隔離度有效提高了正向光的傳輸效率，使得所述光纖隔離器能夠應(yīng)用在功率更高的激光器中。

下面將進(jìn)一步說(shuō)明上述實(shí)施例中的光纖隔離器。

參考圖3，為本發(fā)明的另一實(shí)施例中光纖隔離器傳輸正向光的示意圖。在圖3示意的光路中，所述第一分束器21將由所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10入射的2束正向光分束為4束偏振光(包括2束e偏振光和2束o偏振光)。所述4束偏振光通過(guò)所述磁旋光晶體23和所述半波片24后，由所述第二分束器25合束為2束正向光，然后由所述正透鏡31和所述負(fù)透鏡32以2束正向準(zhǔn)直光的形式耦合進(jìn)所述單纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)40。

由于所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10將激光以2束正向光入射至所述第一分束器21，因此在激光功率一定的情況下，每一束正向光的能量密度為單束正向光入射時(shí)的一半。又由于所述第一分束器21將入射的2束正向光分束為4束偏振光，因此每一束偏振光的能量密度也相應(yīng)的減少一半。這有利于提高所述光纖隔離器對(duì)激光功率的承受閾值。

參考圖4和圖5，其中圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例中磁旋光晶體23將e偏振光和o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖，圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例中半波片24將e偏振光和o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖。圖4和圖5中示意的“正向”和“反向”是相對(duì)的，當(dāng)指定一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎驎r(shí)，與之相反的旋轉(zhuǎn)方向則為反向。例如，指定順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為正向旋轉(zhuǎn)，則逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為反向旋轉(zhuǎn)。

所述第一分束器21將每一束正向光分束為偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光。所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述磁旋光晶體23內(nèi)，在所述磁體22的磁場(chǎng)作用下，所述磁旋光晶體23將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度。

所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述半波片24，所述半波片24將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向再次正向旋轉(zhuǎn)45度，此時(shí)所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)了90度。

所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述第二分束器25，由于所述第二分束器25的光軸方向與所述第一分束器21的光軸方向互相垂直，因此對(duì)于所述第二分束器25而言所述e偏振光的偏振態(tài)和所述o偏振光的偏振態(tài)沒(méi)有變化，所述第二分束器25將所述e偏振光和所述o偏振光合成為一束正向光。

參考圖6，為本發(fā)明的另一實(shí)施例中光纖隔離器阻隔反向光的示意圖。在圖6示意的光路中，所述正透鏡31和所述負(fù)透鏡32將1束反向光擴(kuò)束為2束反向準(zhǔn)直光，使得入射至所述第二分束器25的每一束反向準(zhǔn)直光的能量密度降低。然后所述第二分束器25將所述2束反向準(zhǔn)直光分束為4束偏振光(包括2束e偏振光和2束o偏振光)。所述4束偏振光通過(guò)所述半波片24和所述磁旋光晶體23后，由所述第一分束器21發(fā)散出去。

參考圖7和圖8，其中圖7為本發(fā)明的另一實(shí)施例中半波片24將由反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成的e偏振光和o偏振光的偏振方向反向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖，圖8為本發(fā)明的另一實(shí)施例中磁旋光晶體23將由反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成的e偏振光和o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度的示意圖。圖7和圖8中示意的“正向”和“反向”也是相對(duì)的。

所述第二分束器25將由反向光擴(kuò)束后得到的每一束反向準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)化成偏振方向互相垂直的e偏振光和o偏振光。

所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述半波片24，所述半波片24將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向反向旋轉(zhuǎn)45度。

所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述磁旋光晶體23內(nèi)，在所述磁體22的磁場(chǎng)作用下，所述磁旋光晶體23將所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向正向旋轉(zhuǎn)45度。此時(shí)所述e偏振光和所述o偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)了0度。

所述e偏振光和所述o偏振光入射至所述第一分束器21，由于所述第二分束器25的光軸方向與所述第一分束器21的光軸方向互相垂直，因此對(duì)于所述第一分束器21而言所述e偏振光的偏振態(tài)和所述o偏振光的偏振態(tài)互換，所述第一分束器21將所述e偏振光和所述o偏振光發(fā)散出去。

所述e偏振光的偏振態(tài)和所述o偏振光的偏振態(tài)互換后，所述e偏振光的偏振態(tài)變?yōu)閛偏振光，而所述o偏振光的偏振態(tài)則變?yōu)閑偏振光。所述e偏振光和所述o偏振光發(fā)散時(shí)，以一定的偏折角從所述第一分束器21的光學(xué)界面出射，因此所述e偏振光和所述o偏振光將發(fā)散出去，而不是入射到所述多纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)10。

在一種或多種較佳的實(shí)施方式中，可以通過(guò)合理匹配每一束反向準(zhǔn)直光的光斑面積和每一束正向光的光斑面積之間的比例，合理設(shè)置所述e偏振光和所述o偏振光之間的光束距離，選用擴(kuò)束長(zhǎng)度合適的所述第一分束器21和所述第二分束器25，可以大幅度提高所述光纖隔離器承受激光功率的閾值。

本發(fā)明的一實(shí)施例公開一種光纖激光器，所述光纖激光器包括上述任意一種光纖隔離器。當(dāng)所述光纖激光器中采用上述任意一種光纖隔離器時(shí)，所述光纖激光器的損傷閾值和對(duì)反向光的隔離度也相應(yīng)提高，所述光纖激光器可以采用纖徑更小的光纖(例如纖徑更小的參鐿光纖)，因此單根光纖的功率密度將降低，這有利于提高激光光束的質(zhì)量，降低拉曼效應(yīng)以及其他的光線非線性效應(yīng)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請(qǐng)各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。