[实用新型]一种宽温工作的光隔离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其是一种宽温工作的光隔离器。

背景技术

光隔离器主要利用磁光晶体的法拉第效应，利用法拉第旋转的非互易性，实现正向光通过而阻挡反向光通过的光无源器件。旋光部分由磁光晶体与磁铁组成，两者之间相对位置固定，但磁场强度的变化会改变入射光偏振方向的偏转角度，从而影响了光隔离器的隔离度。由于磁铁磁场强度随温度变化比较敏感，要使隔离度在规定的范围内，就要求磁场强度不变或变化很小，所以通常光隔离器只能在较小的温度范围内正常工作。

形状记忆合金是近年发展起来的热敏材料，可以随温度变化而产生形状变化，其形状记忆效应来源于热弹性马氏体相变，能够以完全可逆的形式呈现形状记忆效应。经研究发现记忆合金的温度变形规律与磁场强度随温度变化的规律基本一致，因此将记忆合金与磁铁配合，能够补偿温度变化引起的磁场强度的改变，保证磁场强度不变或者变化很小，使光隔离器能够在更大的温度范围内工作。

发明内容

针对现有技术的情况，本实用新型的目的在于提供一种能够补偿温度变化引起的磁场强度改变，从而提高光隔离器的工作温度范围的宽温工作的光隔离器。

为了实现上述的技术目的，本实用新型的技术方案为：

一种宽温工作的光隔离器，其包括依序设置的入光光阑、第一分束器、旋光片、磁光晶体、一对磁铁组件、第二分束器和出光光阑，其中，所述的一对磁铁组件为相对设置在磁光晶体的两侧，所述的磁铁组件包括相互叠置设置的热敏材料层和磁铁，所述一对磁铁组件的磁铁为相对设置，所述的热敏材料层随温度上升而发生相变使得体积增大，从而驱动磁铁位移，令一对磁铁组件之间的磁铁间距减小，使其引发磁场强度增加的规律与所述磁铁受温度上升而引发磁光晶体内磁场强度减小的规律一致，反之，所述的热敏材料层随温度下降而发生相变使得体积缩小，从而驱动磁铁位移，令一对磁铁组件之间的磁铁间距增大，使其引发磁场强度减小的规律与所述磁铁受温度下降而引发磁光晶体内磁场强度增大的规律一致。

进一步，所述的热敏材料层为形状记忆合金。

采用上述的技术方案，本实用新型相较于现有技术，其具有的有益效果为：通过更改磁铁组件的结构，利用热敏材料层具有感温相变的性质原理来改变自身形状以驱动磁铁位移，在环境温度变化的同时，改变磁铁之间的相对位置，从而改变了磁场强度，进而补偿环境温度变化引起的磁铁磁场强度的改变，以此确保磁光晶体对入射光偏振方向旋转角度在不同温度下保持不变，使光隔离器能够宽温工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的阐述：

图1为本实用新型光隔离器正向光路的示意图；

图2为本实用新型光隔离器反向光路的示意图。

具体实施方式

如图1所示，其示出了本实用新型光隔离器正向光路的示意图，本实用新型的光隔离器包括依序设置的入光光阑111、第一分束器112、旋光片113、磁光晶体114、一对磁铁组件、第二分束器117和出光光阑118，其中，所述的一对磁铁组件为相对设置在磁光晶体114的两侧，所述的磁铁组件包括相互叠置设置的热敏材料层116和磁铁115，所述的热敏材料层116为形状记忆合金，所述一对磁铁组件的磁铁115为相对设置，当光从入光光阑111进入，经过第一分束器112后，被分成偏振方向相互垂直的o光和e光，当两束光（o光和e光）经过旋光片113后，其偏振方向同时往逆时针方向旋转了45度，当温度恒定时，磁铁115产生的磁感应强度和热敏材料层116的形状都保持不变，当两束光再经过磁光晶体114后，其偏振方向同时再往逆时针方向旋转了45度，与第一分束器112后的光偏振方向正好垂直，再经过第二分束器117后合并为一束光并从出光光阑118输出。

当工作环境温度上升时，磁铁115因温度上升而使得其产生的磁感应强度降低，所述的热敏材料层116随温度上升而发生相变使得体积增大，从而驱动磁铁115往靠近磁光晶体114的方向位移，令一对磁铁组件之间的磁铁115间距减小，使其引发磁场强度增加的规律与所述磁铁115受温度上升而引发磁光晶体114内磁场强度减小的规律一致并正好补偿了磁铁115产生磁场强度的下降量，使得磁光晶体114内的磁场强度保持不变，令其仍能使经过磁光晶体114的偏振光旋转45度，使正向光经过第二分束器117后正常合并且从出光光阑118输出。