[实用新型]百瓦级高隔离度在线型光隔离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隔离器，特别是一种百瓦级高隔离度在线型光隔离器，属于激光加工，即激光切割、激光焊接、激光雕刻及激光3D打印等、激光武器、激光雷达通信及激光传感领域。

背景技术

半导体激光器、光放大器以及光纤激光器等对于来自连接器、熔接点、滤波器等的反射光非常敏感，并可能导致性能恶化甚至损坏，因此需要用光隔离器来阻止反射光。光隔离器是只允许光沿一个方向通过而在相反的方向阻挡光通过的光无源器件。它的作用是防止光路中由于各种原因产生的反向传输光对光源以及光路系统产生不良影响。

但是现阶段光隔离器所能承载的功率和能达到的隔离程度都不够高，极大程度地影响了高端百瓦级光纤激光器的发展。因此，高端百瓦级光隔离器和其高隔离度是改善高端光纤激光器性能的一个突破口。

目前国内使用的绝大部分是一些小功率的光隔离器，往往在几瓦到几十瓦之间，达到百瓦级以上的光隔离器很少。因为一旦涉及到高功率往往会因为技术原因，容易出现插入损耗大、散热效果不好等现象，而且现有的光隔离器的隔离度不高、工作稳定性较差。综上所述，开发一种高端百瓦级高隔离度的光隔离器势在必行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种百瓦级高隔离度在线型光隔离器，它具有高隔离度、散热效果好和工作性能稳定的优点，能很好地被用于大功率脉冲激光器、大功率连续激光器等激光光学应用领域中。

本实用新型的技术方案：一种百瓦级高隔离度在线型光隔离器，包括沿正向光入射光轴上依次设置在冷却装置内的第一剥模器、第一光纤准直器、第一光隔离器芯件、2个对称设置的反射镜、第二光隔离器芯件、第二光纤准直器和第二剥模器；第一光纤准直器和第一光隔离器芯件之间设有小光阑A，第二光纤准直器和第二光隔离器芯件之间设有小光阑B。通过设置第一剥模器和第二剥模器，可以消去残余的泵浦光，还可以剥除从纤芯漏到内包层中传输的高阶模式的激光。通过设置冷却装置，使冷却介质直接与光学器件热承直接接触，极大地提高了散热效果，从而提高了光隔离器的稳定性，使其在长时间的大功率工作状态下，依然能够保持稳定的工作。

前述的百瓦级高隔离度在线型光隔离器中，所述第一光纤准直器包括第一光尾纤和第一透镜，第一光尾纤通过第一透镜与第一光隔离器芯件的光路连接；该第二光纤准直器包括第二光尾纤和第二透镜，第二光尾纤通过第二透镜与第二光隔离器芯件的光路连接；所述与第一光尾纤和第二光尾纤相连接的光纤的尾部均设有端帽。

前述的百瓦级高隔离度在线型光隔离器中，所述第一光隔离器芯件包括沿正向光入射光轴上依次设置的第一双折射晶体A、法拉第旋光器A、1/2波片A和第二双折射晶体A；所述1/2波片A通过紫外固化胶粘贴在第二双折射晶体A的入光端面上；第二光隔离器芯件包括沿正向光入射光轴上依次设置的第一双折射晶体B、法拉第旋光器B、1/2波片B和第二双折射晶体B；所述1/2波片B通过紫外固化胶粘贴在第二双折射晶体B的入光端面上。

前述的百瓦级高隔离度在线型光隔离器中，还包括磁管A和磁管B，所述法拉第旋光器A设于磁管A内，第一双折射晶体A和第二双折射晶体A分别设于磁管A的两端；法拉第旋光器B设于磁管B内，第一双折射晶体B和第二双折射晶体B分别设于磁管B的两端；法拉第旋光器A和法拉第旋光器B的旋光角度均为45°。

前述的百瓦级高隔离度在线型光隔离器中，第一双折射晶体A、第二双折射晶体A、第一双折射晶体B和第二双折射晶体B均采用YVO4晶体。

前述的百瓦级高隔离度在线型光隔离器中，所述2个反射镜与光轴之间的夹角均为40°～50°；所述反射镜采用陶瓷反射镜、铜镜或高反反射镜。

前述的百瓦级高隔离度在线型光隔离器中，所述2个反射镜与光轴之间的夹角均为45°

前述的百瓦级高隔离度在线型光隔离器中，所述冷却装置包括壳体、冷却腔、进液口和出液口，所述壳体的其中一端设有进液口和出液口，进液口设于壳体的下方，出液口设于壳体的上方，壳体的外壁与内壁之间为中空结构，所述进液口和出液口均与该中空结构连接，壳体内的两端分别设有1个冷却腔，冷却腔与中空结构连通，第一剥模器和第二剥模器分别设设置在2个冷却腔内。通过在壳体的两端分别设置冷却腔，将第一剥模器和第二剥模器分别设置在冷却腔内，实现了第一剥模器和第二剥模器直接与冷却介质接触，使其散热效果更好，从而保证在高功率下器件能够正常工作。