光学隔离系统及光学隔离器的制造方法
【专利摘要】一种光学隔离系统，用于隔离激光器的反射激光，包括：薄膜吸收反射镜，可将偏振方向与基准面的夹角为45度的线偏振光以45度反射角反射，并出射S偏振光；90度相位延迟镜，与薄膜吸收反射镜相对平行设置，90度相位延迟镜可将S偏振光转换以45度反射角出射的圆偏振光，圆偏振光用于对工件进行加工。上述光学隔离器，通过薄膜吸收反射镜及90度相位延迟镜将线偏振光转换为圆偏振光。圆偏振光经工件反射的圆偏振光转换为P偏振光，并最终被薄膜吸收反射镜吸收，因此可以防止激光反射回激光器内，达到隔离的目的。还提供一种含有上述光学隔离系统的光学隔离器。
【专利说明】光学隔离系统及光学隔离器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学元件，特别是涉及一种光学隔离系统及光学隔离器。
【背景技术】
[0002]在工业生产方面，激光加工方式是利用激光束与物质相互作用特性对材料进行加工的一种方式。激光加工方式主要有激光切割、激光焊接、激光打孔、激光器标记、激光表面处理、零件快速成型等多种应用工艺，并已经广泛应用于汽车、电子、航空航天、冶金、机械制造等工业领域。对实现生产自动化、提高产品质量和劳动生产率、减少材料消耗、降低环境污染等起到越来越重要的作用。
[0003]二氧化碳激光器是以二氧化碳气体作为工作物质的气体激光器,发出波长为10.6微米的激光束。在采用大功率二氧化碳激光器进行加工时，当高能激光束照射到那些对
10.6微米波段吸收率较低的材料或表面光洁度较高的材料时，会反射大量的激光能量，部分反射光会沿着原光路返回到二氧化碳激光振荡腔，由于激光光束的能量密度很高，会产生大量的热量，导致激光器输出功率下降，从而致使二氧化碳激光器的使用寿命下降，严重时会烧毁二氧化碳激光器。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种能够保护二氧化碳激光器，延长二氧化碳激光器的使用寿命光学隔离器。同时将激光光束的线偏振转化为圆偏振，使该激光系统切割工件时能够显著改善激光切缝质量。
[0005]一种光学隔离系统，用于隔离激光器的反射激光，包括:
[0006]薄膜吸收反射镜，可将偏振方向与基准面的夹角为45度的线偏振光以45度反射角反射，并出射S偏振光，所述基准面为与所述线偏振光平行且与所述线偏振光的入射面垂直的平面；
[0007]90度相位延迟镜，与所述薄膜吸收反射镜相对平行设置，所述90度相位延迟镜可将所述S偏振光转换以45度反射角出射的圆偏振光，所述圆偏振光用于对工件进行加工；
[0008]其中，所述圆偏振光经所述工件表面反射，所述90度相位延迟镜可将所述圆偏振光转换成P偏振光，所述P偏振光入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述薄膜吸收反射镜可吸收所述P偏振光。
[0009]一种光学隔离系统，用于对激光器的隔离反射激光，包括:
[0010]薄膜吸收反射镜，可设于所述激光器的出光口处，所述薄膜吸收反射镜可将偏振方向与所述基准面平行的线偏振光以45度反射角反射出，并出射S偏振光，所述基准面为与所述线偏振光平行且与所述线偏振光的入射面垂直的平面；
[0011 ] 半波片，与所述S偏振光的传播方向相垂直，所述半波片的主截面与所述S偏振光的振动面之间的夹角为22.5度，所述半波片可将所述S偏振光偏转成振动面与所述半波片的主截面之间的夹角为45度的S'偏振光；及[0012]90度相位延迟镜，设于所述半波片远离所述薄膜吸收反射镜的一侧，且所述90度相位延迟镜可使所述S'偏振光以45度入射角入射，所述90度相位延迟镜可将所述S'偏振光反射成圆偏振光，所述圆偏振光用于对工件进行加工；
[0013]其中，所述圆偏振光经所述工件表面反射，所述90度相位延迟镜及所述半波片可将所述圆偏振光转换成P偏振光，所述P偏振光入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述薄膜吸收反射镜可吸收所述P偏振光。
[0014]一种光学隔离系统，用于对激光器的隔离反射激光，包括:
[0015]半波片，主截面与所述基准面的的夹角为22.5度，以形成偏振方向与所述基准面的的夹角为45度的线偏振光，所述基准面为与所述线偏振光平行且与所述线偏振光的入射面垂直的平面；
[0016]薄膜吸收反射镜，设于所述线偏振光的传播方向上，所述薄膜吸收反射镜可将线偏振光以45度反射角反射出，并出射S'偏振光；
[0017]90度相位延迟镜，设于所述薄膜吸收反射镜远离所述半波片的一侧，且所述90度相位延迟镜可使所述S'偏振光以45度入射角入射，所述90度相位延迟镜可将所述S'偏振光反射成圆偏振光，所述圆偏振光用于对工件进行加工；
[0018]其中，所述圆偏振光经所述工件表面反射，所述90度相位延迟镜可将所述圆偏振光转换成P偏振光，所述P偏振光入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述薄膜吸收反射镜可吸收所述P偏振光。
[0019]还提供一种光学隔离器。
[0020]一种光学隔离器，包括:
[0021]上述的光学隔离系统；及
[0022]薄膜吸收反射镜安装座，为块状实体，所述薄膜吸收反射镜安装座内铣有第一水槽，所述第一水槽的两个开口端均位于所述薄膜吸收反射镜安装座的表面，所述薄膜吸收反射镜安装座于所述第一水槽的一开口端设有第一进水管，另一开口端设有第一出水管，所述薄膜吸收反射镜安装座设有第一斜面，所述第一斜面的倾斜角为45度，所述第一斜面上开设有第一收容槽，所述第一收容槽的形状与所述薄膜吸收反射镜的形状相匹配，所述薄膜吸收反射镜收容于所述第一收容槽内，且所述薄膜吸收反射镜呈45度倾斜。
[0023]在其中一个实施例中，所述第一水槽包括入水部、弯折部及出水部，所述入水部与所述出水部分别位于所述薄膜吸收反射镜安装座的相对的两侧，所述入水部与所述第一进水管接通，所述弯折部设于所述入水部与所述出水部之间导通所述入水部与所述出水部，所述出水部与所述第一出水管接通。
[0024]在其中一个实施例中，所述薄膜吸收反射镜安装座的一侧设有楔形的缺口，所述薄膜吸收反射镜安装座于所述缺口处向内铣出所述弯折部。
[0025]在其中一个实施例中，还包括半波片安装座，所述半波片安装座包括:
[0026]本体，为中空的平行六面体结构，所述本体包括第一侧面，与所述第一侧面相邻的第二侧面，所述第一侧面开设有第一通孔，所述第一通孔与激光器的出光口相对，所述第二侧面的倾斜角为45度，所述本体设于所述薄膜吸收反射镜安装座的第一斜面上，所述第二侧面与所述第一斜面相抵接，所述第二侧面上开设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一收容槽相对设置，所述线偏振光从所述第一通孔进入所述半波片安装座，经所述第二通孔入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述S偏振光经所述第二通孔进入所述本体；及
[0027]台阶部，设于所述本体的内侧壁上，所述台阶部开设有第二水槽，所述第二水槽两端分别设有第二入水管及第二出水管，所述半波片与所述台阶部的外侧壁相抵接，且所述半波片与所述第二侧面的夹角为45度。
[0028]在其中一个实施例中，所述半波片安装座还包括连接管，所述台阶部为两个，两个所述台阶部分别位于所述本体的两相对的内侧壁上，两个所述台阶部的第二水槽通过所述连接管连通。
[0029]在其中一个实施例中，所述本体还包括与所述第二侧面相平行的第三侧面、与所述第一侧面相平行的第四侧面，所述第三侧面上开设有第三通孔，所述第四侧面上开设有第四通孔，所述S'偏振光经所述第三通孔入射到所述90度相位延迟镜上，所述圆偏振光经所述第四通孔射出。
[0030]在其中一个实施例中，还包括90度相位延迟镜安装座，为块状实体，所述90度相位延迟镜安装座内铣有第三水槽，所述第三水槽的两个开口端均位于所述90度相位延迟镜安装座的表面，所述90度相位延迟镜安装座于所述第三水槽的一开口端设有第三进水管，另一开口端设有第三出水管，所述90度相位延迟镜安装座设有第二斜面，所述第二斜面的倾斜角为45度，所述第二斜面上开设有第二收容槽，所述第二收容槽的形状与所述90度相位延迟镜的形状相匹配，所述90度相位延迟镜收容于所述第二收容槽内，且所述90度相位延迟镜呈45度倾斜。
[0031]含有上述光学隔离系统的光学隔离器，通过薄膜吸收反射镜及90度相位延迟镜将线偏振光转换为圆偏振光。并且，由于薄膜吸收反射镜只能反射S偏振光，吸收P偏振光，使经工件反射的圆偏振光转换为P偏振光，并最终被薄膜吸收反射镜吸收，因此可以防止激光反射回激光器内，达到隔离的目的，从而保护激光器。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为一实施方式的光学隔离器的立体图；
[0033]图2为图1所示光学隔离器的光学隔离系统的光路图；
[0034]图3为S偏振光与P偏振光的相位差为O时的偏振状态；
[0035]图4为S偏振光与P偏振光的相位差为π/2的奇数倍时的偏振状态；
[0036]图5为S偏振光与P偏振光的相位差为π时的偏振状态；
[0037]图6为图1所示的光学隔离器的剖视图；
[0038]图7为图1所示的光学隔离器的爆炸图；
[0039]图8为图1所示的光学隔离器的另一角度的立体图。
【具体实施方式】
[0040]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0041]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0042]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的【技术领域】的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0043]请参阅图1及图2，本实施方式的一种光学隔离器100包括光学隔离系统200、薄膜吸收反射镜安装座110、半波片安装座120、90度相位延迟镜安装座130及聚焦模块(图未示)。
[0044]本实施方式的光学隔离系统200包括薄膜吸收反射镜210、半波片220、90度相位延迟镜230。光线隔离系统用于对激光器10隔离反射激光。具体在本实施方式中，激光器10为美国Coherent生产的二氧化碳激光器。该种激光器10输出的激光为线偏振光11,且该线偏振光11的偏振方向与基准面平行。基准面为与线偏振光平行且与线偏振光的入射面垂直的平面。为方便说明，本文以激光器10的底座所在的平面为基准面，来描述各个方向与基准面之间的角度关系。
[0045]薄膜吸收反射镜210 (Absorbing Thin Film Reflector)简称ATFR。薄膜吸收反射镜210具有反射S偏振光,吸收P偏振光的功能。S偏振光是指偏振方向与入射面垂直的偏振光，P偏振光是指偏振方向与入射面平行的偏振光。
[0046]薄膜吸收反射镜210可设于激光器10的出光口处。薄膜吸收反射镜210与激光器10发出的线偏振光11之间的夹角为45度。薄膜吸收反射镜210可将偏振方向与激光器10底座所在平面平行的线偏振光11以45度反射角反射出。线偏振光11的偏振方向与激光器的底座平行，与入射面是垂直的，为S偏振光。S偏振光经过薄膜吸收反射镜210的反射后的光束仍然为S偏振光。线偏振光11经薄膜吸收反射镜210反射出S偏振光12。S偏振光12的偏振方向垂直光的入射面,而入射面与底座垂直,S偏振光12的偏振方向与底座平行。
[0047]半波片220设于S偏振光12的传播方向上。半波片220与S偏振光12的传播方向相垂直。半波片220的主截面与S偏振光12的振动面之间的夹角为22.5度。S偏振光12经半波片220透射，形成振动面与半波片220的主截面之间的夹角为45度的S,偏振光13。S偏振光12垂直入射半波片220，半波片220的功能是将偏振方向旋转。当线偏振光11垂直入射半波片220时，如半波片220的主截面相对入射光的偏振方向旋转Θ角，则通过此半波片220的线偏振光11的偏振方向从原来的方向旋转2 Θ角。具体在本实施方式中，半波片220的主截面相对S偏振光12的偏振方向旋转22.5度角，则透射经过半波片220的S'偏振光13的偏振方向会旋转45度角。S,偏振光13为偏振方向与S偏振光的偏振方向呈45度夹角的线偏振光。
[0048]90度相位延迟镜230设于半波片220远离薄膜吸收反射镜210的一侧。90度相位延迟镜230与S'偏振光13的传播方向的夹角为45度。S'偏振光13以45度角入射，经90度相位延迟镜230反射成圆偏振光14，圆偏振光14用于对工件20进行加工。
[0049]Si偏振光13和圆偏振光14构成了 90度相位延迟镜230的入射面，这个入射面垂直基准面。所以，s'偏振光13的偏振方向与这个入射面的为夹角45度角。而且，S'偏振光13以45度角入射90度相位延迟镜230，其反射光束为圆偏振光14。当偏振光的偏振方向与入射面夹角为45度角，并以45度角入射90度相位延迟镜230，线偏振光11才能转换为圆偏振光14。
[0050]具体在本实施方式中，90度相位延迟镜230与薄膜吸收反射镜210相对平行设置。线偏振光11从光学隔离系统200的一侧入射,从光学隔离系统200的另一侧出射,有利于加工操作。
[0051]聚焦模块设于圆偏振光14传播的方向上，并对圆偏振光14进行会聚。聚焦模块可以为凸透镜、平凸透镜、组合透镜或是非球面透镜。
[0052]圆偏振光14含等量的s偏振光和P偏振光，因此圆偏振光14使得激光切割的缝隙不会随切割轨迹的变化而变化，相比线偏振光的切割效果，圆偏振激光光束聚焦之后能够有效地改善和提高工件激光切缝的加工质量。
[0053]当圆偏振光14照射在工件20上的时候，圆偏振光14经工件20表面反射，偏振状态不发生变化，仍为圆偏振光15。由于圆偏振光14含有等量的S偏振光和P偏振光。90度相位延迟镜230及半波片220可将圆偏振光15转换成P偏振光17。P偏振光17入射到薄膜吸收反射镜210上，薄膜吸收反射镜210可吸收P偏振光17。
[0054]具体地，圆偏振光15经过90度相位延迟镜230，等量的S偏振光和P偏振光再次产生90度角的相位差。经过90度相位延迟镜230的偏振光相对于S'偏振光13来说产生了 180度的相位差。根据图3-5所示的不同相位差的偏振状态当S偏振光与P偏振光之间的相位差为π的奇数倍时为线偏振光。当S偏振光与P偏振光相位差为O或31的偶数倍时为线偏振光，且这两种线偏振光正交。当S偏振光与P偏振光等量且相位差为π/2的奇数倍时为圆偏振光。
[0055]当圆偏振光15经过90度相位延迟镜230偏振状态为线偏振光16，而且该线偏振光16的偏振方向与S'偏振光13的偏振方向正交。所以,该线偏振光16的偏振方向与基准面即激光器10的底座所在的平面的夹角为135度角。因为S偏振光与底座是平行的，而S偏振光的偏振方向与半波片220的主截面的夹角为22.5度角，故半波片220的主截面与激光器10底座的夹角为22.5度角。因此，线偏振光16的偏振方向与半波片220主截面的夹角112.5度，线偏振光16经过半波片220偏振方向旋转了 2*112.5度角，即225度角。由于，该线偏振光16的偏振方向与激光器10的底座所在的平面的夹角为135度角，因此，经过半波片220的线偏振光的偏振方向与底座的夹角为90度角。即经过半波片220的线偏振光的偏振方向垂直激光器10底座,经过半波片220的线偏振光的偏振方向平行薄膜吸收反射镜210的入射面，所以经过半波片220的线偏振光是P偏振光17，P偏振光17被薄膜吸收反射镜210吸收，从而实现光的隔离。因此上述光学隔离系统200，能够保护二氧化碳激光器，延长二氧化碳激光器的使用寿命光学隔离器。
[0056]在另一实施方式中，在光路上，半波片220设于薄膜吸收反射镜210之前。即半波片220还可以设于激光器10的出光口与薄膜吸收反射镜210之间。
[0057]具体地，激光器10为美国Coherent生产的二氧化碳激光器。该种激光器10输出的线偏振光的偏振方向与激光器10的底座平行。
[0058]半波片220的主截面与激光器10底座所在平面的夹角为22.5度，以形成偏振方向与激光器10底座所在平面的夹角为45度的线偏振光。
[0059]薄膜吸收反射镜210设于线偏振光的传播方向上。薄膜吸收反射镜210可将线偏振光以45度反射角反射出，并出射S'偏振光13。
[0060]90度相位延迟镜230设于薄膜吸收反射镜210远离半波片220的一侧，且90度相位延迟镜230可使S'偏振光13以45度入射角入射，90度相位延迟镜230可将S'偏振光13反射成圆偏振光14，圆偏振光14用于对工件20进行加工。
[0061]圆偏振光14经工件20表面反射，90度相位延迟镜230可将圆偏振光14转换成P偏振光17。P偏振光17入射到薄膜吸收反射镜210上，薄膜吸收反射镜210可吸收P偏振光17，从而实现光的隔离。因此上述光学隔离系统200，能够保护二氧化碳激光器，延长二氧化碳激光器的使用寿命光学隔离器。
[0062]本实施方式的隔离原理与上一实施方式中所讲的大致相同，在此不再赘述。
[0063]在另一实施方式中，激光器10为德国Rofin-Sinar生产的二氧化碳激光器10。这种激光器10输出线偏振光,该线偏振光的偏振方向与激光器10的底座成45度。则本实施方式的光学隔离系统200包括薄膜吸收反射镜210及90度相位延迟镜230。半波片220可以省略，通过薄膜吸收反射镜210和90度相位延迟镜230就可以实现光学隔离的功能。
[0064]具体地，薄膜吸收反射镜210可将偏振方向与激光器10底座所在平面夹角为45度的线偏振光以45度反射角反射，并出射S偏振光。由于激光器10发出的线偏振光的偏振方向与激光器10的底座所在的平面之间的夹角为45度。则出射的S偏振光的偏振方向与激光器10的底座所在的平面之间的夹角也为45度。因此，本实施方式的S偏振光与第一实施方式中的S'偏振光13为同一偏振光。
[0065]90度相位延迟镜230与薄膜吸收反射镜210相对平行设置。90度相位延迟镜230可将S偏振光转换以45度反射角出射的圆偏振光14。
[0066]其中，圆偏振光14经工件20表面反射仍为圆偏振光15。90度相位延迟镜230可将圆偏振光15转换成P偏振光17。P偏振光17入射到薄膜吸收反射镜210上，薄膜吸收反射镜210可吸收P偏振光17，从而实现光的隔离。因此上述光学隔离系统200，能够保护二氧化碳激光器，延长二氧化碳激光器10的使用寿命光学隔离器。
[0067]请同时参阅图6及图7，薄膜吸收反射镜安装座110为块状实体。薄膜吸收反射镜安装座110可以为铝块或铜块。铝具有较轻的质量。铜具有较好的导热性。具体在本实施方式中，为保证光学隔离器的散热能力，薄膜吸收反射镜安装座110为铜块。薄膜吸收反射镜安装座110内铣有第一水槽111。第一水槽111的两个开口端均位于薄膜吸收反射镜安装座110的表面。薄膜吸收反射镜安装座110于第一水槽111的一开口端设有第一进水管112，另一开口端设有第一出水管113。
[0068]具体地，第一水槽111包括入水部111a、弯折部Illb及出水部111c。入水部与出水部分别位于薄膜吸收反射镜安装座110的相对的两侧。薄膜吸收反射镜安装座110的一侧设有楔形的缺口 114。薄膜吸收反射镜安装座110于缺口 114处向内铣出弯折部111b。弯折部Illb为两个。两个弯折部Illb均可导通入水部Illa及出水部111c。入水部Illa与第一进水管112接通。弯折部Illb设于入水部Illa与出水部Illc之间，并且导通入水部Illa与出水部111c，出水部Illc与第一出水管113接通。薄膜吸收反射镜安装座110设有第一斜面115，第一斜面115的倾斜角为45度。第一斜面115上开设有第一收容槽116，第一收容槽116的形状与薄膜吸收反射镜的形状相匹配。薄膜吸收反射镜210收容于第一收容槽116内，且薄膜吸收反射镜210呈45度倾斜。
[0069]薄膜吸收反射镜安装座110用于冷却薄膜吸收反射镜210。避免薄膜吸收反射镜吸收激光能量之后会产生大量的热量，出现开裂、受热炸裂现象的发生，增强光学隔离器的安全性。
[0070]请同时参阅图8、半波片安装座120包括本体121、台阶部123、第二入水管125、第二出水管127、连接管129。
[0071]本体121为中空的平行六面体结构。本体121包括第一侧面121a，与第一侧面相邻的第二侧面121b。第一侧面121a开设有第一通孔121c。第一通孔121c与激光器10的出光口相对。第二侧面121b的倾斜角为45度。本体121设于薄膜吸收反射镜安装座110的第一斜面115上。第二侧面121b与第一斜面115相抵接，第二侧面121b上开设有第二通孔121c。第二通孔121c与第一收容槽111相对设置。线偏振光从第一通孔121c进入半波片安装座120，经第二通孔121c入射到薄膜吸收反射镜210上，S偏振光经第二通孔121c进入本体121。本体121还包括与第二侧面121b相平行的第三侧面122、与第一侧面121a相平行的第四侧面(图未标)。第三侧面122上开设有第三通孔122a，第四侧面上开设有第四通孔122b。S'偏振光13经第三通孔122a入射到90度相位延迟镜230上，圆偏振光14经第四通孔122b射出。台阶部123设于本体121的内侧壁上。台阶部123开设有第二水槽124。台阶部123为两个。两个台阶部123分别位于本体121的两相对的内侧壁上。第二水槽124两端分别设有第二入水管125及第二出水管127。两个台阶部123的第二水槽124通过连接管129连通。半波片220与台阶部123的外侧壁相抵接，且半波片220与第二侧面的夹角为45度。半波片220安装座120用于冷却半波片220。避免半波片220吸收激光能量之后会产生大量的热量，出现开裂、受热炸裂现象的发生，增强光学隔离器100的安全性。
[0072]90度相位延迟镜安装座130为块状实体。90度相位延迟镜安装座130内铣有第三水槽131，第三水槽131的两个开口端均位于90度相位延迟镜安装座130的表面。90度相位延迟镜安装座130于第三水槽131的一开口端设有第三进水管132，另一开口端设有第三出水管133。90度相位延迟镜安装座130设有第二斜面134。第二斜面134的倾斜角为45度。第二斜面134上开设有第二收容槽135。第二收容槽135的形状与90度相位延迟镜230的形状相匹配。90度相位延迟镜230收容于第二收容槽135内，且90度相位延迟镜230呈45度倾斜。
[0073]具体在本实施方式中，第三水槽131的结构与第一水槽111的结构相似，工作原理相同，在此不再赘述。
[0074]90度相位延迟镜安装座130用于冷却90度相位延迟镜230。避免90度相位延迟镜230吸收激光能量之后会产生大量的热量，出现开裂、受热炸裂现象的发生，增强光学隔离器100的安全性。
[0075]薄膜吸收反射镜安装座110、半波片安装座120及90度相位延迟镜安装座130依次叠放呈矩形。并且，薄膜吸收反射镜安装座110靠近半波片安装座120的一个侧面上开设有螺柱孔(图未示)。90度相位延迟镜安装座130靠近半波片安装座120的侧面上也开设有螺柱孔139。半波片安装座120的相对的两个侧面上均设有螺栓(图未示)。半波片安装座120的相对的两个侧面分别与薄膜吸收反射镜安装座110及90度相位延迟镜安装座130螺纹连接，以实现薄膜吸收反射镜安装座110、半波片安装座120及90度相位延迟镜安装座130固定安装。矩形的光学隔离器100可以方便摆放、安装，并且能够较为稳固的固定在工作台面上。
[0076]并且，上述光学隔离器100的薄膜吸收反射镜安装座110、半波片安装座120及90度相位延迟镜安装座130为紧密连接。并且，薄膜吸收反射镜210、半波片220及90度相位延迟镜230之间的距离较小，可以使上述光学隔离器100的结构较为紧凑，可以减少激光在传播过程中的损失，以提高激光的利用率。
[0077]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种光学隔离系统，用于隔离激光器的反射激光，其特征在于，包括: 薄膜吸收反射镜，可将偏振方向与基准面的夹角为45度的线偏振光以45度反射角反射，并出射S偏振光，所述基准面为与所述线偏振光平行且与所述线偏振光的入射面垂直的平面； 90度相位延迟镜，与所述薄膜吸收反射镜相对平行设置，所述90度相位延迟镜可将所述S偏振光转换以45度反射角出射的圆偏振光，所述圆偏振光用于对工件进行加工； 其中，所述圆偏振光经所述工件表面反射，所述90度相位延迟镜可将所述圆偏振光转换成P偏振光，所述P偏振光入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述薄膜吸收反射镜可吸收所述P偏振光。
2.一种光学隔离系统，用于对激光器的隔离反射激光，其特征在于，包括: 薄膜吸收反射镜，可设于所述激光器的出光口处，所述薄膜吸收反射镜可将偏振方向与所述基准面平行的线偏振光以45度反射角反射出，并出射S偏振光，所述基准面为与所述线偏振光平行且与所述线偏振光的入射面垂直的平面； 半波片，与所述S偏振光的传播方向相垂直,所述半波片的主截面与所述S偏振光的振动面之间的夹角为22.5度，所述半波片可将所述S偏振光偏转成振动面与所述半波片的主截面之间的夹角为45度的S'偏振光；及 90度相位延迟镜，设于所述半波片远离所述薄膜吸收反射镜的一侧，且所述90度相位延迟镜可使所述S'偏振光以45度入射角入射，所述90度相位延迟镜可将所述S'偏振光反射成圆偏振光，所述圆偏振光用于对工件进行加工； 其中，所述圆偏振光经所述工件表面反射，所述90度相位延迟镜及所述半波片可将所述圆偏振光转换成P偏 振光，所述P偏振光入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述薄膜吸收反射镜可吸收所述P偏振光。
3.一种光学隔离系统，用于对激光器的隔离反射激光，其特征在于，包括: 半波片，主截面与所述基准面的夹角为22.5度，以形成偏振方向与所述基准面的夹角为45度的线偏振光，所述基准面为与所述线偏振光平行且与所述线偏振光的入射面垂直的平面； 薄膜吸收反射镜，设于所述线偏振光的传播方向上，所述薄膜吸收反射镜可将线偏振光以45度反射角反射出，并出射S'偏振光； 90度相位延迟镜，设于所述薄膜吸收反射镜远离所述半波片的一侧，且所述90度相位延迟镜可使所述S'偏振光以45度入射角入射，所述90度相位延迟镜可将所述S'偏振光反射成圆偏振光，所述圆偏振光用于对工件进行加工； 其中，所述圆偏振光经所述工件表面反射，所述90度相位延迟镜可将所述圆偏振光转换成P偏振光，所述P偏振光入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述薄膜吸收反射镜可吸收所述P偏振光。
4.一种光学隔离器，其特征在于，包括: 如权利要求1~3任意一项所述的光学隔离系统；及 薄膜吸收反射镜安装座，为块状实体，所述薄膜吸收反射镜安装座内铣有第一水槽，所述第一水槽的两个开口端均位于所述薄膜吸收反射镜安装座的表面，所述薄膜吸收反射镜安装座于所述第一水槽的一开口端设有第一进水管，另一开口端设有第一出水管，所述薄膜吸收反射镜安装座设有第一斜面，所述第一斜面的倾斜角为45度，所述第一斜面上开设有第一收容槽，所述第一收容槽的形状与所述薄膜吸收反射镜的形状相匹配，所述薄膜吸收反射镜收容于所述第一收容槽内，且所述薄膜吸收反射镜呈45度倾斜。
5.根据权利要求4所述的光学隔离器，其特征在于，所述第一水槽包括入水部、弯折部及出水部，所述入水部与所述出水部分别位于所述薄膜吸收反射镜安装座的相对的两侧，所述入水部与所述第一进水管接通，所述弯折部设于所述入水部与所述出水部之间导通所述入水部与所述出水部，所述出水部与所述第一出水管接通。
6.根据权利要求5所述的光学隔离器，其特征在于，所述薄膜吸收反射镜安装座的一侧设有楔形的缺口，所述薄膜吸收反射镜安装座于所述缺口处向内铣出所述弯折部。
7.根据权利要求4所述的光学隔离器，其特征在于，还包括半波片安装座，所述半波片安装座包括: 本体，为中空的平行六面体结构，所述本体包括第一侧面，与所述第一侧面相邻的第二侧面，所述第一侧面开设有第一通孔，所述第一通孔与激光器的出光口相对，所述第二侧面的倾斜角为45度，所述本体设于所述薄膜吸收反射镜安装座的第一斜面上，所述第二侧面与所述第一斜面相抵接，所述第二侧面上开设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一收容槽相对设置，所述线偏振光从所述第一通孔进入所述半波片安装座，经所述第二通孔入射到所述薄膜吸收反射镜上，所述S偏振光经所述第二通孔进入所述本体 '及 台阶部，设于所述本体的内侧壁上，所述台阶部开设有第二水槽，所述第二水槽两端分别设有第二入水管及第二出水管，所述半波片与所述台阶部的外侧壁相抵接，且所述半波片与所述第二侧面的夹角为45度。
8.根据权利要求7所述的光学隔离器，其特征在于，所述半波片安装座还包括连接管，所述台阶部为两个，两个所述台阶部分别位于所述本体的两相对的内侧壁上，两个所述台阶部的第二水槽通过所述连接管连通。
9.根据权利要求7所述的光学隔离器，其特征在于，所述本体还包括与所述第二侧面相平行的第三侧面、与所述第一侧面相平行的第四侧面，所述第三侧面上开设有第三通孔，所述第四侧面上开设有第四通孔，所述S'偏振光经所述第三通孔入射到所述90度相位延迟镜上，所述圆偏振光经所述第四通孔射出。
10.根据权利要求5所述的光学隔离器，其特征在于，还包括90度相位延迟镜安装座，为块状实体，所述90度相位延迟镜安装座内铣有第三水槽，所述第三水槽的两个开口端均位于所述90度相位延迟镜安装座的表面，所述90度相位延迟镜安装座于所述第三水槽的一开口端设有第三进水管，另一开口端设有第三出水管，所述90度相位延迟镜安装座设有第二斜面，所述第二斜面的倾斜角为45度，所述第二斜面上开设有第二收容槽，所述第二收容槽的形状与所述90度相位延迟镜的形状相匹配，所述90度相位延迟镜收容于所述第二收容槽内，且所述90度相位延迟镜呈45度倾斜。
【文档编号】G02B27/28GK103592775SQ201310576746
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】肖磊, 官伟, 李斌, 杨锦彬, 宁艳华, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司