隔离装置和激光器的制作方法

本发明涉及光学器件领域，尤其涉及一种隔离装置和激光器。

背景技术：

光纤激光器打标、切割和焊接等系统中，由于1064nm的激光为不可见光，故常用可见光650nm红光来做指示光路，从而实现定位作业。光纤激光打标的指示光通常通过激光器系统的wdm耦合进光纤中，信号激光与指示光从隔离器的扩束镜输出，再经过振镜和场镜聚焦。由于隔离器晶体材料的色散，从隔离器输出的650nm指示红光与1064nm激光之间普遍存在不同轴问题；经过激光打标系统聚焦后存在不同焦的问题。不能真正达到指哪打哪的效果，给用户的使用带来极大的不便。

参照图1和图2，图1是现有的激光器的光路示意图，激光器沿光路设置有准直器11、第一分光晶体12、法拉第旋转器13、半波片14和第二分光晶体15，第一分光晶体12、法拉第旋转器13、半波片14和第二分光晶体15则构成隔离器，准直器11将会向第一分光晶体12输出1064nm不可见光的激光l1和650nm可见光的指示光l2，最终在第二分光晶体15输出激光l1和指示光l2。

可见，由于隔离器的晶体材料存在色散的问题，从隔离器输出的650nm指示红光与1064nm激光之间普遍存在不同轴和不同焦的问题，如图2所示的结果，使得激光的作业位置和红光的标记位置不重叠，影响作业精度和作业品质。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种指示光和激光同轴输出的隔离装置。

本发明的第二目的是提供一种指示光和激光同轴同焦输出的激光器。

为了实现本发明第一目的，本发明提供一种隔离装置，包括隔离组件、色散补偿器、第一输入双色片、第二输入双色片、第一输出双色片和第二输出双色片，隔离装置设置有主光路和补偿光路，第一输入双色片、隔离组件和第一输出双色片沿主光路依次布置，第二输入双色片和色散补偿器和第二输出双色片沿补偿光路依次布置，第一输入双色片的反射端与第二输入双色片相对，第一输出双色片的反射端和第二输出双色片相对。

由上述方案可见，激光沿主光路经过隔离组件输出，而指示光则沿补偿光路传输，即指示光依次经过第一输入双色片、第二输入双色片、色散补偿器、第一输出双色片和第二输出双色片，指示光经过色散补偿器后实现光路传输角度的调整，从而实现指示光和激光同轴输出，可提高作业精度和作业品质。

更进一步的方案是，隔离组件包括依次沿主光路设置的第一分光件、旋光件、半波片和第二分光件。

更进一步的方案是，旋光件采用法拉第旋转器。

更进一步的方案是，第一分光件和第二分光件采用yov4晶体。

由上可见，通过隔离组件的应用可防止返回光进入到激光腔体内。

更进一步的方案是，第一输入双色片、第二输入双色片、第一输出双色片和第二输出双色片均具备不可见光透射和可见光反射的特性。

更进一步的方案是，第一输入双色片和第二输入双色片平行布置；第一输出双色片和第二输出双色片平行布置。

更进一步的方案是，色散补偿器为氟化镁或石英晶体、熔石英、bk7光学玻璃、n－sf11光学玻璃制成的透镜。

由上可见，双色片可对不可见光透射，且可对可见光反射，使得可见光不需要经过隔离组件，减少色散偏心的影响。

为了实现本发明第二目的，本发明提供一种激光器，包括如上述方案的隔离装置。

更进一步的方案是，激光器包括准直器，准直器设置在主光路上，准直器与第一输入双色片的输入端相对。

由上可见，激光从准直器输出后沿主光路经过隔离组件输出，而指示光则沿补偿光路传输，即指示光依次经过第一输入双色片、第二输入双色片、色散补偿器、第一输出双色片和第二输出双色片，指示光经过色散补偿器后实现光路传输角度的调整，从而实现指示光和激光经过激光打标系统后同轴同焦输出，可提高激光器的作业精度和作业品质。

附图说明

图1是现有技术中的激光器的光路图。

图2是现有技术中的激光器的系统示意图。

图3是本发明激光器实施例的光路图。

图4是本发明激光器实施例的系统示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图3和图4，激光器包括隔离装置200和准直器21，隔离装置200包括隔离组件、色散补偿器35、第一输入双色片31、第二输入双色片32、第一输出双色片33和第二输出双色片34，而隔离装置设置有主光路和补偿光路。

隔离组件包括依次沿主光路设置的第一分光件22、旋光件23、半波片24和第二分光件25，旋光件23采用法拉第旋转器，第一分光件22和第二分光件25采用yov4晶体。第一输入双色片31设置主光路位于第一分光件22的前级，第一输出双色片32设置主光路位于第二分光件25的后级，准直器21也设置在主光路上且位于第一分光件22的前级，准直器21与第一输入双色片31的输入端相对，准直器21向第一输入双色片31输出不可见光的激光l3，由于第一输入双色片31、第二输入双色片32、第一输出双色片33和第二输出双色片34均具备不可见光透射和可见光反射的特性，故激光l3从第一输入双色片31透射后输出至第一分光件22，激光l3沿主光路依次经过第一分光件22、旋光件23、半波片24和第二分光件25输出至第一输出双色片33，最后从第一输出双色片33透射输出。

第一输入双色片31和第二输入双色片32可通过安装支架固定，第一输出双色片33和第二输出双色片34亦可通过安装支架固定，且第一输入双色片31和第二输入双色片32平行布置，第一输出双色片33和第二输出双色片34平行布置，第二输入双色片32与第二输出双色片34垂直。第一输入双色片31的反射端与第二输入双色片32相对，第一输出双色片33的反射端和第二输出双色片34相对，色散补偿器35设置在第二输入双色片32和第二输出双色片34之间，继而第二输入双色片32和色散补偿器35和第二输出双色片34沿补偿光路依次布置。

当准直器输出可见光的指示光l4至第一输入双色片31后，指示光l4经过第一输入双色片31的反射输入至第二输入双色片32，随后指示光l4再经过第二输入双色片32的反射输入至色散补偿器35，而色散补偿器35为氟化镁或石英晶体、熔石英、bk7光学玻璃、n－sf11光学玻璃制成的透镜，在经过色散补偿器的光路角度补偿修正后，再输出至第二输出双色片34，经过第二输出双色片34和第一输出双色片33各自的反射后，最终实现指示光l4和激光l3同轴输出，并输出至外实现相应的工艺。

由上可见，激光从准直器输出后沿主光路经过隔离组件输出，而指示光则沿补偿光路传输，即指示光依次经过第一输入双色片、第二输入双色片、色散补偿器、第一输出双色片和第二输出双色片，指示光经过色散补偿器后实现光路传输角度的调整，再经过激光扩束镜201、振镜、场镜202的传输，从而实现如图4所示的指示光和激光经过激光打标系统后同轴同焦输出，可提高激光器的作业精度和作业品质。

技术特征：

1.隔离装置，其特征在于，包括隔离组件、色散补偿器、第一输入双色片、第二输入双色片、第一输出双色片和第二输出双色片；

所述隔离装置设置有主光路和补偿光路，所述第一输入双色片、所述隔离组件和所述第一输出双色片沿所述主光路依次布置，第二输入双色片和色散补偿器和所述第二输出双色片沿所述补偿光路依次布置；

所述第一输入双色片的反射端与所述第二输入双色片相对，第一输出双色片的反射端和第二输出双色片相对。

2.根据权利要求1所述的隔离装置，其特征在于：

所述隔离组件包括依次沿所述主光路设置的第一分光件、旋光件、半波片和第二分光件。

3.根据权利要求2所述的隔离装置，其特征在于：

所述旋光件采用法拉第旋转器。

4.根据权利要求2所述的隔离装置，其特征在于：

所述第一分光件和所述第二分光件采用yov4晶体。

5.根据权利要求1所述的隔离装置，其特征在于：

所述第一输入双色片、所述第二输入双色片、所述第一输出双色片和所述第二输出双色片均具备不可见光透射和可见光反射的特性。

6.根据权利要求5所述的隔离装置，其特征在于：

所述第一输入双色片和所述第二输入双色片平行布置；

所述第一输出双色片和所述第二输出双色片平行布置。

7.根据权利要求1至6任一项所述的隔离装置，其特征在于：

所述色散补偿器为氟化镁或石英晶体、熔石英、bk7光学玻璃、n－sf11光学玻璃制成的透镜。

8.激光器，其特征在于，包括如上述权利要求1至7任一项所述的隔离装置。

9.根据权利要求8所述的激光器，其特征在于：

所述激光器包括准直器，所述准直器设置在所述主光路上，所述准直器与所述第一输入双色片的输入端相对。

技术总结
本发明提供一种隔离装置和激光器，包括隔离组件、色散补偿器、第一输入双色片、第二输入双色片、第一输出双色片和第二输出双色片，隔离装置设置有主光路和补偿光路，第一输入双色片、隔离组件和第一输出双色片沿主光路依次布置，第二输入双色片和色散补偿器和第二输出双色片沿补偿光路依次布置，第一输入双色片的反射端与第二输入双色片相对，第一输出双色片的反射端和第二输出双色片相对。激光沿主光路经过隔离组件输出，而指示光则沿补偿光路传输，指示光通过双色片角度的调整，从而实现指示光和激光同轴输出，经过色散补偿器补偿了光路中的材料色散，指示光和激光经过打标系统聚焦后同焦输出，可提高作业精度和作业品质。

技术研发人员：黄汉凯;邓剑钦;付谦;肖新亮;张大鹏
受保护的技术使用者：珠海光库科技股份有限公司
技术研发日：2019.09.06
技术公布日：2019.11.15