[发明专利]一种光隔离器及其应用

说明书

本发明公开了一种基于电光开关的光隔离器，包括偏振方向一致的起偏器和检偏器，所述的起偏器和检偏器之间依次设置有λ/2波片和第一电光开关，所述的第一电光开关上设置有开关电极，所述λ/2波片的快轴与起偏器的偏振方向成45度角，所述第一电光开关的快轴与λ/2波片的快轴方向一致；还公开了其用于主动调Q脉冲激光器，通过高速电光开关对光线偏振态的改变，并利用主动调Q脉冲激光器泵浦光与脉冲激光出光时间差对本振级与放大级间的光路进行导通和隔断，使脉冲激光可顺利进入放大级，而对放大级泵浦产生的自发辐射光进行隔断，可确保本振级不受自发辐射影响，较传统的法拉第旋光型光隔离器具有更宽的工作温度范围，且在相同通光孔径下的尺寸和重量更小。

技术领域

本发明属于激光器领域，具体涉及一种光隔离器，以及其应用。

背景技术

光隔离器是一种只允许单向光通过的光器件，其工作原理是基于磁光晶体的法拉第效应。法拉第效应是法拉第在1845年首先观察到的，不具有旋光性的材料在磁场作用下使通过该物质的光的偏振方向发生旋转，也称磁致旋光效应。对于正向入射的光，通过起偏器后成为线偏振光，法拉第磁光晶体与外磁场一起使光的偏振方向右旋45度，并恰好使其低损耗通过与起偏器成45度放置的检偏器；对于反向光，出检偏器的线偏振光经磁光晶体时，偏转方向也右旋转45度，从而使反向光的偏振方向与起偏器方向正交，从而完全阻断了反射光的传输。

光隔离器一般用于激光器本振级与放大级之间，本振级发出的激光只能单向通过光隔离器，由光学器件产生的反射光和放大级产生的自发辐射光不能通过光隔离器进入到本振级中。光隔离器可有效防止反向光引起的本振级工作异常及光学器件损伤，是一种较为常用的激光器器件。

法拉第旋光型光隔离器可应用于绝大多数带有放大级的激光器系统，但对于具有特殊工作温度要求的激光器系统则会性能急剧下降，甚至出现严重损坏。法拉第旋光型光隔离器在低温（低于-30℃）或高温（高于30℃）环境中工作时，其隔离度会急剧下降，此时光隔离器不仅难以起到隔离作用，而且其本身会成为光的吸收体。因此，对于高功率激光，在过高或过低的工作温度下，极易造成光隔离器损坏。对于部分宽温运行的高功率激光器，其工作温度范围达到了-40℃～65℃，此时传统的法拉第旋光型光隔离器难以直接使用。

带有放大级的主动调Q脉冲激光器是一种常用的激光器类型，一般具有较宽的工作温度范围，其放大级产生的自发辐射光进入到本振级后会严重影响本振级调Q储能，造成本振级出光效率降低。因此需要光隔离器将本振级与放大级进行隔离。而传统的法拉第旋光型光隔离器难以在该类激光器上直接使用，需要进行控温设计才能正常使用，其系统结构更加复杂，且会明显加大系统预热时间。

发明内容

为了解决法拉第旋光型光隔离器工作温度范围较窄的问题，本发明设计了一种全新的基于电光开关的光隔离器，以及其应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光隔离器，包括偏振方向一致的起偏器和检偏器，所述的起偏器和检偏器之间依次设置有λ/2波片和第一电光开关，所述的第一电光开关上设置有开关电极，所述λ/2波片的快轴与起偏器的偏振方向成45度角，所述第一电光开关的快轴与λ/2波片的快轴方向一致。

所述的光隔离器用于采用λ/2电压升压调Q方式的主动调Q脉冲激光器，且所用电光开关型号需与本振级调Q用电光开关一致，电光开关电极与本振级激光器的调Q高压电极并联，该光隔离器可共用本振级激光器的调Q驱动，无需配备单独的驱动电路，可对本振级与放大级间由于泵浦产生的自发辐射光进行隔离。

一种光隔离器，包括偏振方向一致的起偏器和检偏器，所述的起偏器和检偏器之间设置有第一电光开关，第一电光开关上设置有开关电极，所述第一电光开关的快轴与起偏器的偏振方向成45度角。