一种光隔离器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及激光技术领域，特别是涉及一种光隔离器。
【背景技术】
[0002] 光隔离器是一种利用磁光晶体的法拉第效应实现正向插入损耗低、反向隔离度 高、回波损耗高，实现光仅向一个方向通过并且阻止光向相反方向通过的无源器件。
[0003] 目前，光隔离器中的核心元件主要基于钆镓石榴石、旋光玻璃、铋铁石榴石或钇铁 石榴石。而钆镓石榴石和旋光玻璃的维尔德系数较低，基于钆镓石榴石和旋光玻璃的光隔 离器的体积通常比较大，成本比较高。而铋铁石榴石和钇铁石榴石的维尔德系数很高，铋铁 石榴石和钇铁石榴石吸收很高，尤其是在需求量很大的1030至llOOnm波长范围内，而在功 率高情况下铋铁石榴石和钇铁石榴石的稳定性差，从而造成光隔离器的稳定性差。当光的 功率超过300mw时，铋铁石榴石和钇铁石榴石吸收的热量多于器件能散掉的热量，铋铁石榴 石和钇铁石榴石的温度会不断升高，损耗大大增加，可能导致系统损毁。
[0004] 但是工业的发展，光功率要求越来越高，如何提高光隔离器的稳定性已经成为迫 切需要解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种光隔离器，能够提高光隔离器的总功率承 受能力，提尚光隔尚器的稳定性。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光隔离器包括第 一准直器、第一分束器、第二分束器、第一法拉第旋转片、永磁体、第二法拉第旋转片、第三 分束器、第四分束器、第二准直器和半波片;所述第一准直器、第一分束器、第二分束器、第 一法拉第旋转片、永磁体、第二法拉第旋转片、第三分束器、第四分束器和第二准直器依次 设置，所述半波片设置于所述第二分束器和第一法拉第旋转片之间或者第二法拉第旋转片 与第三分束器之间；所述第一准直器用于接收输入光，并且对所述输入光进行准直处理;所 述第一分束器用于对准直处理后的输入光进行分束处理，输出第一线偏振光和第二线偏振 光;所述第二分束器用于对所述第一线偏振光进行分束处理，输出第一子线偏振光和第二 子线偏振光，以及对所述第二线偏振光进行分束处理，输出第三子线偏振光和第四子线偏 振光;所述永磁体用于提供磁场;所述第一法拉第旋转片用于对所述第一子线偏振光和第 二子线偏振光进行旋转处理;所述第二法拉第旋转片用于对所述第三子线偏振光和第四子 线偏振光进行旋转处理;所述第三分束器，用于对经所述第一法拉第旋转片旋转处理后的 第一子线偏振光和第二子线偏振光进行合束处理，输出第一合束线偏振光，以及对经所述 第二法拉第旋转片旋转处理后的第三子线偏振光和第四子线偏振光进行合束处理，输出第 二合束线偏振光;所述第四分束器，用于对所述第一合束线偏振光和第二合束线偏振光进 行合束处理，输出输出光;所述第二准直器用于对所述输出光进行准直后输出。
[0007] 其中，所述第一线偏振光和第二线偏振光的主光轴平行，并且所述第一线偏振光 和第二线偏振光的偏振面相互垂直;所述第一子线偏振光和第二子线偏振光的主光轴平 行，并且所述第一子线偏振光和第二子线偏振光的偏振面相互垂直，所述第三子线偏振光 和第四子线偏振光的主光轴平行，并且所述第三子线偏振光和第四子线偏振光的偏振面相 互垂直;所述第一合束线偏振光和第二合束线偏振光的主光轴平行，并且所述第一合束线 偏振光和第二合束线偏振光的偏振面相互垂直。
[0008]其中，所述第一分束器与第二分束器的主截面之间夹角为45度，所述第一线偏振 光、第二线偏振光和输入光的功率之间满足以下关系，
[0010]所述第一子线偏振光、第二子线偏振光、第三子线偏振光和第四子线偏振光和输 入光的功率之间满足以下关系，
[0012] 所述PiS第一线偏振光的功率，所述p2为所述第二线偏振光的功率，所述P人为输入 光的功率，所述P 7 1为第一子偏振光的功率，所述P7 2为第二子偏振光的功率，所述P' 3为第三 子偏振光的功率，所述P' 4为第四子偏振光的功率。
[0013] 其中，所述光隔离器还包括第一散热片和第二散热片；
[0014] 所述第一散热片和第二散热片分别设置于所述永磁体的两端，所述第一法拉第旋 转片设置于所述第一散热片内，所述第二法拉第旋转片设置于所述第二散热片内。
[0015] 其中，所述光隔离器还包括散热壳体;所述第一法拉第旋转片、永磁体、第二法拉 第旋转片、第一散热片和第二散热片设置于散热壳体。
[0016] 其中，所述散热壳体设置收容空间、第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开 口均与收容空间连通;所述永磁体设置于所述收容空间内，所述第一散热片设置于所述第 一开口，所述第二散热片设置于第二开口。
[0017] 其中，所述第一散热片和第二散热片为红宝石或者蓝宝石，所述散热壳体为铜或 者铁。
[0018] 其中，所述第一法拉第旋转片和第二法拉第旋转片均为铋铁石榴石、钇铁石榴石 或者铽镓石榴石。
[0019] 其中，所述半波片、第一分束器、第二分束器、第三分束器和第四分束器均为双折 射晶体。
[0020] 其中，所述半波片为石英晶体。
[0021] 本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过第一分束器和第二分 束器将输入光分束成第一子线偏振光、第二子线偏振光、第三子线偏振光和第四子线偏振 光，第一法拉第旋转片对第一子线偏振光和第二子线偏振光进行旋转处理，第二法拉第旋 转片对第三子线偏振光和第四子线偏振光进行旋转处理，而第一至第四子偏振光的功率之 和等于输入光的功率，反而言之，每一束子线偏振光的功率均低于输入光的功率，从而降低 第一法拉第旋转片和第二法拉第旋转片上单位光斑的功率，使得第一法拉第旋转片和第二 法拉第旋转片的吸热单元在同等输入功率条件下吸热更少，提高第一法拉第旋转片和第二 法拉第旋转片的总功率承受能力，进而提高光隔离器的总功率承受能力。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明光隔离器实施方式的示意图；
[0023] 图2是本发明光隔离器实施方式的立体图；
[0024] 图3是本发明光隔离器实施方式中光隔离器正向通光的示意图；
[0025] 图4是本发明光隔离器实施方式中光隔离器反向通光的示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
[0027] 请参阅图1，光隔离器20包括第一准直器21、第一分束器22、第二分束器23、第一法 拉第旋转片24、永磁体25、第二法拉第旋转片26、第三分束器27、第四分束器28、第二准直器 29和半波片30。
[0028] 第一准直器21、第一分束器22、第二分束器23、第一法拉第旋转片24、永磁体25、第 二法拉第旋转片26、第三分束器27、第四分束器28和第二准直器29依次设置，半波片30设置 于第二分束器23和第一法拉第旋转片24之间或者第二法拉第旋转片26与第三分束器27之 间。
[0029]所述第一准直器21用于接收输入光，并且对所述输入光进行准直处理。第一分束 器22用于对准直处理后的输入光进行分束处理，输出第一线偏振光和第二线偏振光。第二 分束器23用于对第一线偏振光进行分束处理，输出第一子线偏振光和第二子线偏振光，以 及对第二线偏振光进行分束处理，输出第三子线偏振光和第四子线偏振光。永磁体25用于 提供磁场。第一法拉第旋转片24用于对第一子线偏振光和第二子线偏振光进行旋转处理。 第二法拉第旋转片26用于对第三子线偏振光和第四子线偏振光进行旋转处理。第三分束器 27，用于对经第一法拉第旋转片24旋转处理后的第一子线偏振光和第二子线偏振光进行合 束处理，输出第一合束线偏振光，以及对经第二法拉第旋转片26旋转处理后的第三子线偏 振光和第四子线偏振光进行合束处理，输出第二合束线偏振光。第