[发明专利]光学隔离系统及光学隔离器

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

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，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。

一种光学隔离系统，用于对激光器的隔离反射激光，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。

一种光学隔离系统，用于对激光器的隔离反射激光，包括：

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；

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。

还提供一种光学隔离器。

一种光学隔离器，包括：

上述的光学隔离系统；及