一種光隔離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光隔離器。
【背景技術(shù)】
[0002] 光隔離器是一種利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)實現(xiàn)正向插入損耗低、反向隔離度 高、回波損耗高，實現(xiàn)光僅向一個方向通過并且阻止光向相反方向通過的無源器件。
[0003] 目前，光隔離器中的核心元件主要基于釓鎵石榴石、旋光玻璃、鉍鐵石榴石或釔鐵 石榴石。而釓鎵石榴石和旋光玻璃的維爾德系數(shù)較低，基于釓鎵石榴石和旋光玻璃的光隔 離器的體積通常比較大，成本比較高。而鉍鐵石榴石和釔鐵石榴石的維爾德系數(shù)很高，鉍鐵 石榴石和釔鐵石榴石吸收很高，尤其是在需求量很大的1030至llOOnm波長范圍內(nèi)，而在功 率高情況下鉍鐵石榴石和釔鐵石榴石的穩(wěn)定性差，從而造成光隔離器的穩(wěn)定性差。當光的 功率超過300mw時，鉍鐵石榴石和釔鐵石榴石吸收的熱量多于器件能散掉的熱量，鉍鐵石榴 石和釔鐵石榴石的溫度會不斷升高，損耗大大增加，可能導致系統(tǒng)損毀。
[0004] 但是工業(yè)的發(fā)展，光功率要求越來越高，如何提高光隔離器的穩(wěn)定性已經(jīng)成為迫 切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種光隔離器，能夠提高光隔離器的總功率承 受能力，提尚光隔尚器的穩(wěn)定性。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種光隔離器包括第 一準直器、第一分束器、第二分束器、第一法拉第旋轉(zhuǎn)片、永磁體、第二法拉第旋轉(zhuǎn)片、第三 分束器、第四分束器、第二準直器和半波片;所述第一準直器、第一分束器、第二分束器、第 一法拉第旋轉(zhuǎn)片、永磁體、第二法拉第旋轉(zhuǎn)片、第三分束器、第四分束器和第二準直器依次 設(shè)置，所述半波片設(shè)置于所述第二分束器和第一法拉第旋轉(zhuǎn)片之間或者第二法拉第旋轉(zhuǎn)片 與第三分束器之間；所述第一準直器用于接收輸入光，并且對所述輸入光進行準直處理;所 述第一分束器用于對準直處理后的輸入光進行分束處理，輸出第一線偏振光和第二線偏振 光;所述第二分束器用于對所述第一線偏振光進行分束處理，輸出第一子線偏振光和第二 子線偏振光，以及對所述第二線偏振光進行分束處理，輸出第三子線偏振光和第四子線偏 振光;所述永磁體用于提供磁場;所述第一法拉第旋轉(zhuǎn)片用于對所述第一子線偏振光和第 二子線偏振光進行旋轉(zhuǎn)處理;所述第二法拉第旋轉(zhuǎn)片用于對所述第三子線偏振光和第四子 線偏振光進行旋轉(zhuǎn)處理;所述第三分束器，用于對經(jīng)所述第一法拉第旋轉(zhuǎn)片旋轉(zhuǎn)處理后的 第一子線偏振光和第二子線偏振光進行合束處理，輸出第一合束線偏振光，以及對經(jīng)所述 第二法拉第旋轉(zhuǎn)片旋轉(zhuǎn)處理后的第三子線偏振光和第四子線偏振光進行合束處理，輸出第 二合束線偏振光;所述第四分束器，用于對所述第一合束線偏振光和第二合束線偏振光進 行合束處理，輸出輸出光;所述第二準直器用于對所述輸出光進行準直后輸出。
[0007] 其中，所述第一線偏振光和第二線偏振光的主光軸平行，并且所述第一線偏振光 和第二線偏振光的偏振面相互垂直;所述第一子線偏振光和第二子線偏振光的主光軸平 行，并且所述第一子線偏振光和第二子線偏振光的偏振面相互垂直，所述第三子線偏振光 和第四子線偏振光的主光軸平行，并且所述第三子線偏振光和第四子線偏振光的偏振面相 互垂直;所述第一合束線偏振光和第二合束線偏振光的主光軸平行，并且所述第一合束線 偏振光和第二合束線偏振光的偏振面相互垂直。
[0008]其中，所述第一分束器與第二分束器的主截面之間夾角為45度，所述第一線偏振 光、第二線偏振光和輸入光的功率之間滿足以下關(guān)系，
[0010]所述第一子線偏振光、第二子線偏振光、第三子線偏振光和第四子線偏振光和輸 入光的功率之間滿足以下關(guān)系，
[0012] 所述PiS第一線偏振光的功率，所述p2為所述第二線偏振光的功率，所述P人為輸入 光的功率，所述P 7 1為第一子偏振光的功率，所述P7 2為第二子偏振光的功率，所述P' 3為第三 子偏振光的功率，所述P' 4為第四子偏振光的功率。
[0013] 其中，所述光隔離器還包括第一散熱片和第二散熱片；
[0014] 所述第一散熱片和第二散熱片分別設(shè)置于所述永磁體的兩端，所述第一法拉第旋 轉(zhuǎn)片設(shè)置于所述第一散熱片內(nèi)，所述第二法拉第旋轉(zhuǎn)片設(shè)置于所述第二散熱片內(nèi)。
[0015] 其中，所述光隔離器還包括散熱殼體;所述第一法拉第旋轉(zhuǎn)片、永磁體、第二法拉 第旋轉(zhuǎn)片、第一散熱片和第二散熱片設(shè)置于散熱殼體。
[0016] 其中，所述散熱殼體設(shè)置收容空間、第一開口和第二開口，所述第一開口和第二開 口均與收容空間連通;所述永磁體設(shè)置于所述收容空間內(nèi)，所述第一散熱片設(shè)置于所述第 一開口，所述第二散熱片設(shè)置于第二開口。
[0017] 其中，所述第一散熱片和第二散熱片為紅寶石或者藍寶石，所述散熱殼體為銅或 者鐵。
[0018] 其中，所述第一法拉第旋轉(zhuǎn)片和第二法拉第旋轉(zhuǎn)片均為鉍鐵石榴石、釔鐵石榴石 或者鋱鎵石榴石。
[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為雙折 射晶體。
[0020] 其中，所述半波片為石英晶體。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明通過第一分束器和第二分 束器將輸入光分束成第一子線偏振光、第二子線偏振光、第三子線偏振光和第四子線偏振 光，第一法拉第旋轉(zhuǎn)片對第一子線偏振光和第二子線偏振光進行旋轉(zhuǎn)處理，第二法拉第旋 轉(zhuǎn)片對第三子線偏振光和第四子線偏振光進行旋轉(zhuǎn)處理，而第一至第四子偏振光的功率之 和等于輸入光的功率，反而言之，每一束子線偏振光的功率均低于輸入光的功率，從而降低 第一法拉第旋轉(zhuǎn)片和第二法拉第旋轉(zhuǎn)片上單位光斑的功率，使得第一法拉第旋轉(zhuǎn)片和第二 法拉第旋轉(zhuǎn)片的吸熱單元在同等輸入功率條件下吸熱更少，提高第一法拉第旋轉(zhuǎn)片和第二 法拉第旋轉(zhuǎn)片的總功率承受能力，進而提高光隔離器的總功率承受能力。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明光隔離器實施方式的示意圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明光隔離器實施方式的立體圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明光隔離器實施方式中光隔離器正向通光的示意圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明光隔離器實施方式中光隔離器反向通光的示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
[0027] 請參閱圖1，光隔離器20包括第一準直器21、第一分束器22、第二分束器23、第一法 拉第旋轉(zhuǎn)片24、永磁體25、第二法拉第旋轉(zhuǎn)片26、第三分束器27、第四分束器28、第二準直器 29和半波片30。
[0028] 第一準直器21、第一分束器22、第二分束器23、第一法拉第旋轉(zhuǎn)片24、永磁體25、第 二法拉第旋轉(zhuǎn)片26、第三分束器27、第四分束器28和第二準直器29依次設(shè)置，半波片30設(shè)置 于第二分束器23和第一法拉第旋轉(zhuǎn)片24之間或者第二法拉第旋轉(zhuǎn)片26與第三分束器27之 間。
[0029]所述第一準直器21用于接收輸入光，并且對所述輸入光進行準直處理。第一分束 器22用于對準直處理后的輸入光進行分束處理，輸出第一線偏振光和第二線偏振光。第二 分束器23用于對第一線偏振光進行分束處理，輸出第一子線偏振光和第二子線偏振光，以 及對第二線偏振光進行分束處理，輸出第三子線偏振光和第四子線偏振光。永磁體25用于 提供磁場。第一法拉第旋轉(zhuǎn)片24用于對第一子線偏振光和第二子線偏振光進行旋轉(zhuǎn)處理。 第二法拉第旋轉(zhuǎn)片26用于對第三子線偏振光和第四子線偏振光進行旋轉(zhuǎn)處理。第三分束器 27，用于對經(jīng)第一法拉第旋轉(zhuǎn)片24旋轉(zhuǎn)處理后的第一子線偏振光和第二子線偏振光進行合 束處理，輸出第一合束線偏振光，以及對經(jīng)第二法拉第旋轉(zhuǎn)片26旋轉(zhuǎn)處理后的第三子線偏 振光和第四子線偏振光進行合束處理，輸出第二合束線偏振光。第