[实用新型]千瓦级在线型隔离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隔离器，尤其是一种千瓦级在线型隔离器，属于激光、传感以及光纤通讯技术领域。

背景技术

光隔离器是允许光向一个方向通过而阻止向相反方向通过的无源器件，作用是对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离，提高光波传输效率。半导体激光器、光放大器以及光纤激光器等对于来自连接器、熔接点、滤波器等的反射光非常敏感，后向传输光可能会导致上述光学器件性能恶化甚至损坏，因此需要用光隔离器来阻止反射光。在光纤通信中，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离。

光隔离器是激光和光纤通讯领域中不可或缺的光学元件，随着激光和光纤通讯的发展，对较高功率的光隔离器的需求也随之提高，但是目前使用的光隔离器功率很小，绝大部分在几瓦到几十瓦之间。现阶段国内大多数使用的光隔离器性能不太稳定，容易出现插入损耗大、散热效率低等问题，进而导致隔离器的隔离度不高、工作不稳定的后果，严重时甚至会损坏激光器。因此，开发一种较高功率的、工作稳定性更好的隔离器势在必行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种千瓦级在线型隔离器，该隔离器工作性能稳定，而且具有插入损耗小、散热效率高的优点，能很好地被用于大功率脉冲激光器等光学领域中。

本实用新型的技术方案：沿正向光入射光轴上依次设有剥模器、准直器a、法拉第旋光器、1/2波片和准直器b，准直器a和准直器b上均设有光纤尾纤，准直器a和法拉第旋光器之间设有偏振分束器a，1/2波片和准直器b之间设有偏振分束器b，剥模器、准直器a、法拉第旋光器、1/2波片、准直器b、偏振分束器a以及偏振分束器b均设于水冷封装装置内，所述水冷封装装置内与偏振分束器a位置相对应的壁上设有F：-5～0mm的窗口片。光纤尾纤与端帽相熔接。其中剥模器可以剥除从纤芯漏到内包层中传输的高阶模式的激光等有害光，减小了有害光对光传播效率的影响，采用端帽和透镜组合的准直器可以承载的功率较大，窗口片可以将反向光打散，减小单位面积上光的强度，也可以提高准直器的承载功率。

前述的这种千瓦级在线型隔离器中，所述偏振分束器a和偏振分束器b由1个三角形棱镜和1个平行四边形棱镜组成。

前述的这种千瓦级在线型隔离器中，所述偏振分束器a和偏振分束器b由4个三角形棱镜组成，偏振分束器a左侧设有反光镜。

前述的这种千瓦级在线型隔离器中，所述偏振分束器a和偏振分束器b由2个三角形棱镜和1个平行四边形棱镜组成，偏振分束器a左侧设有反光镜。

前述的这种千瓦级在线型隔离器中偏振分束器a和偏振分束器b内均设有高反膜和偏振分光膜。

前述的这种千瓦级在线型隔离器中，高反膜和偏振分光膜相平行且与光的轴线方向夹角为45°。偏振分光膜能把入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光，其中P偏光完全通过，而S偏光以45°角被反射，出射方向与P光成90度角；高反膜能将S偏光反射进入法拉第旋光器中。

前述的这种千瓦级在线型隔离器中，准直器a与偏振分束器a之间设有光阑a，偏振分束器b与准直器b之间设有光阑b。从左到右的正向光几乎可以无损通过，而反向光可以被光阑a遮挡或者反射，只有少量的反向光通过。

前述的这种千瓦级在线型隔离器中，所述水冷封装装置包括壳体、水冷腔、进水口和出水口，所述壳体的其中一端设有进水口和出水口，进水口设于壳体的下方，出水口设于壳体的上方，壳体的外壁与内壁之间为中空结构，所述进水口和出水口与该中空结构连接，水冷腔设置在壳体内，剥模器设于水冷腔内，水冷腔与中空结构连通。水冷封装装置内设有冷却介质，冷却介质可采用水或者油。

与传统技术相比，本实用新型能够提供一种较高功率的在线型隔离器，该隔离器的工作性能稳定，而且具有插入损耗小、散热效率高的优点，能够适用于千瓦级大功率脉冲激光器等光学领域中，所述千瓦级隔离器是指额定功率在1000瓦以上。

另外由于设置了剥模器，能够剥除从纤芯漏到内包层中传输的高阶模式的激光等有害光，减小了有害光对光传播效率的影响。采用端帽和透镜组合的准直器可以承载的功率较大，这些改进点都是本发明能够适用于千瓦以上的大功率脉冲激光器的关键。

通过设置窗口片，可以将反向光打散，减小单位面积上光的强度，有效防止反向光损坏水冷封装装置。

附图说明

图1、图3和图5是正向光进入隔离器的光路图；

图2、图4和图6是反向光进入隔离器的光路图。