一种光隔离器和激光器的制作方法

1.本实用新型涉及光学器件领域，尤其涉及一种光隔离器和激光器。


背景技术：

2.在光纤激光器等应用中，光隔离器让正向光通过，而阻止反回光，通常被使用在光路中用来避免光路中的返回光对激光系统造成干扰和损伤，提高激光器光路系统的稳定性。
3.现在的光隔离器只能保证起加工作用波段的光(如波长在1040～1080nm的激光)大部分可以沿着激光正向光路的入射光轴上通过，而用于指引作用的指示光如红光、绿光或蓝光等可见光的大部分功率会光隔离器中损失掉，导致用于起到指引作用的可见光在实际应用中变得微弱甚至消失。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型的目的在于提供一种光隔离器和激光器，旨在解决在保证激光沿着正向光路的入射光轴上能大部分射出时，起指引作用的可见光也能大部分的光隔离器中输出。
5.本实用新型实施例解决其技术问题采用以下技术方案：
6.一种光隔离器，包括：沿激光正向光路的入射光轴上依次设置的第一光纤准直器、隔离组件、指示光组件、第二光纤准直器，所述指示光组件用于发射的可见光，发射的可见光射入所述第二光纤准直器。
7.进一步地，所述指示光组件包括可见光光源及设于所述可见光光源发射可见光的光轴方向上的反射镜片，所述可见光光源发射的可见光射入所述反射镜片后，被反射射入所述第二光纤准直器。
8.进一步地，所述隔离组件包括：沿激光正向光路的入射光轴上依次设置的第一分光件、法拉第旋光组件、半波片、第二分光件。
9.进一步地，所述隔离组件包括：沿激光正向光路的入射光轴上依次设置的第一分光件、第一半波片、偏振分光棱镜、法拉第旋光组件、第二半波片、第三半波片、第二分光件，其中，所述第一分光件将正向射入的激光分解成第一光束p光和第一光束s光，所述第一光束s光射入所述第一半波片后被转变成第二光束p光，并与所述第一光束p光依次射入所述偏振分光棱镜、法拉第旋光组件、第二半波片，随后第一光束p光射入第三半波片转变成第二光束s光，并与所述第二光束p光射入所述第二分光件内。
10.进一步地，所述隔离组件还包括：沿所述偏振分光棱镜的反射光的出射光轴上设有第四半波片和第三分光件，其中，所述第二分光件将反向射入的回返激光分解成第三光束p光和第三光束s光，所述第三光束s光射入所述第三半波片后被转变成第四光束p光，并与所述第三光束p光依次射入所述第二半波片和法拉第旋光组件后，所述第三光束p光被转变成第四光束s光，所述第四光束p光被转变成第五光束s光，所述第四光束s光和第五光束s
光射入所述偏振分光棱镜后被反射，随后所述第五光束s光射入所述第四半波片被转变成第五光束p光后，并与所述第四光束s光出射入所述第三分光件内，或者，所述第四光束s光射入所述第四半波片被转变成第五光束p光后，并与所述第五光束s光射入所述第三分光件内。
11.进一步地，所述光隔离器包括：沿所述第三分光件的回返光出射光轴上依次设有第四光纤准直器和探测器。
12.进一步地，所述第一半波片贴合于所述第一分光件的表面，所述第三半波片贴合于所述第二分光件的表面，所述第四半波片贴合于所述第三分光件的表面；所述偏振分光棱镜内部设置有分光介质膜，所述分光介质膜与激光正向光路的入射光轴成45
°
，所述第四分光件为双折射晶体。
13.进一步地，所述第一分光件、第二分光件均为双折射晶体；所述旋光组件包括磁铁管，及设置在磁铁管内部的旋光晶体，所述旋光晶体设于激光正向光路的入射光轴上；所述反射片上镀有激光高透射膜层和可见光反射膜层；所述可见光光源为红光光源、蓝光光源和绿光光源中的一种。
14.此外，本实用新型还提供一种激光器，包括上述光隔离器。
15.本实用新型的有益效果：
16.本实用新型提供的一种光隔离器，包括：沿激光正向光路的入射光轴上依次设置的第一光纤准直器、隔离组件、指示光组件、第二光纤准直器，所述指示光组件用于发射的可见光，发射的可见光射入所述第二光纤准直器。相较于现有技术，本实用新型实施将所述指示光组件发射的可见光从所述隔离组件的后端射入，避免了可见光依次经过所述第一光纤准直器、隔离组件而产生的损耗，可为激光加工提供更明亮可靠的可见光。
17.此外，本实用新型实施例还提供了一种激光器，包括上述的光隔离器。由于本实施提供的一种激光器包括上述光隔离器，故本实施例所述的激光器包括所述光隔离器具有的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
18.图1是本实用新型一实施例提供的光隔离器的结构示意图；
19.图2是本实用新型一实施例提供的光隔离器的结构示意图；
20.图3是本实用新型另一实施例提供的光隔离器的结构示意图；
21.图4是本实用新型另一实施例提供的光隔离器的激光正向传输过程示意图。
22.图5是本实用新型另一实施例提供的光隔离器的激光反向传输过程示意图。
具体实施方式
23.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说的是，当元件被表述为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。在本说明书中，所述“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同项或相似项进行区分，在本实用新型实施例中不作限制。为了便于结构位置限制，本实用新型以激光从第一入射端光纤准直器射入到出射端光纤准直器射出的光轴为正向光路，且以射入/射出方向为参考进行部
件的位置限定。例如，图1中射入第一光纤准直器1。
24.为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
25.实施例一
26.本实用新型实施例一提供了一种光隔离器，如图1所示，包括：沿激光正向光路的入射光轴上依次设置的第一光纤准直器1、隔离组件2、指示光组件(未标记)、第二光纤准直器4，所述指示光组件(未标记)用于发射的可见光l1，发射的可见光射入所述第二光纤准直器2。激光l2从所述第一光纤准直器1注入并依次经过所述隔离组件2、指示光组件，最后同可见光l1一同耦合注入所述第二光纤准直器4，通过将所述指示光组件(未标记)发射的可见光l1从所述隔离组件2的后端射入，避免了可见光l1依次经过所述第一光纤准直器1、隔离组件2而产生的损耗，可为激光加工提供更明亮可靠的可见光。
27.进一步地，在一些实施例中，所述的指示光组件包括：可见光光源5及设于所述可见光光源发射可见光的光轴方向上的反射镜片3，所述可见光光源5发射的可见光l2射入所述反射镜片3后，被反射射入所述第二光纤准直器4。
28.在本实施例一中，具体地，如图2所示，所述指示光组件还包括：沿所述可见光光源5发射可见光的光轴方向设有第三光纤准直器6，且所述可见光l2依次经过所述第三光纤准直器6、反射镜片3和第二光纤准直器4。激光l2从所述第一光纤准直器1注入并依次经过所述隔离组件2、反射镜片3，最后同可见光l1一同耦合注入所述第二光纤准直器4。
29.进一步地，如图2所示，所述隔离组件2包括：沿激光l2的正向光路的入射光轴上依次设置的第一分光件21、法拉第旋光组件24、半波片25、第二分光件27。激光l2从所述第一光纤准直器1入射后，射入所述第一分光件21，通过所述第一分光件21将激光l2分成第一光束p光和第一光束s光，所述第一光束p光和第一光束s光依次经过所述法拉第旋光24和半波片25被转变成第二光束s光和第二光束p光，最后经过所述第二分光件27合束成激光l2，并透过所述反射镜片3射入所述第二光纤激光器4。所述可见光光源5发射的可见光l1依次经过所述第三光纤准直器6和发射镜片3后，同激光l2一同耦合输入所述第二光纤准直器4。
30.需要说明的是，本实施例一中，所述第一分光件21、第二分光件27均为双折射晶体；所述旋光组件24包括磁铁管(未图示)，及设置在磁铁管内部的旋光晶体(未图示)，所述旋光晶体设于激光正向光路的入射光轴上；所述反射镜片3上镀有激光高透射膜层和可见光反射膜层；所述可见光光源5为红光光源、蓝光光源和绿光光源中的一种。
31.进一步地，本实施例所述的光隔离器封装于壳体(未图示)内，所述壳体采用具有高导热性的铝合金材料或紫铜材料制成，且所述壳体为一体成型，可保证所述光隔离器产生的热量被快速导出，提高所述光隔离器的散热性能。
32.此外，本实施例还提供了一种激光器，包括实施例中所述的光隔离器。
33.实施例二
34.本实用新型实施例二提供了另一种光隔离器，如图3所示，其中，本实施二与实施例一不同在于，所述隔离组件2的结构不同，及本实施例二提供的光隔离器还包括第四准直器7和探测器(未图示)。
35.具体地，如图3所示，本实施例中，所述隔离组件2包括：沿激光正向光路的入射光轴上依次设置的第一分光件21、第一半波片22、偏振分光棱镜23、法拉第旋光组件24、第二半波片25、第三半波片26、第二分光件27。
36.进一步地，如图4所示，激光l2沿着正向光路的传输过程如下：
37.所述第一分光件21将正向射入的激光l2分解成第一光束p光和第一光束s光，所述第一光束s光射入所述第一半波片22后被转变成第二光束p光，并与所述第一光束p光依次射入所述偏振分光棱镜23、法拉第旋光组件24、第二半波片25，随后第一光束p光射入第三半波片26转变成第二光束s光，并与所述第二光束p光射入所述第二分光件26内。
38.进一步地，如图3所示，本实施例所述隔离组件还包括：沿所述偏振分光棱镜23的反射光的出射光轴上设有第四半波片28和第三分光件29。其中，请结合图5所示，所述第二分光件2将反向射入的回返激光l3分解成第三光束p光和第三光束s光，所述第三光束s光射入所述第三半波片26后被转变成第四光束p光，并与所述第三光束p光依次射入所述第二半波片25和法拉第旋光组件24后，所述第三光束p光被转变成第四光束s光，所述第四光束p光被转变成第五光束s光，所述第四光束s光和第五光束s光射入所述偏振分光棱镜23后被反射，随后，所述第五光束s光射入所述第四半波片28被转变成第五光束p光后，并与所述第四光束s光出射入所述第三分光件29内，以合束成回返激光l3；当然，也可以是所述第四光束s光射入所述第四半波片28被转变成第五光束p光后，并与所述第五光束s光射入所述第三分光件29内，以合束成回返激光l3。
39.其中，所述偏振分光棱镜23内部设有分光介质膜(未标示)，平行于入射面的p光可以透射，垂振动方向直于入射面的s光会被反射。因此，具体地，所述第四光束s光和第五光束s光射入所述偏振分光棱镜23后是被所述分光介质膜所反射。
40.进一步地，本实施例所述的光隔离器还包括：沿所述第三分光件的回返激光l3出射光轴上依次设有第四光纤准直器7和探测器(未图示)。
41.从图5所示中，回返激光l3从所述第二光纤准直器4反向射入后最终通过所述偏振分光棱镜23后被反射射入所述第四光纤准直器7，而不是沿路返回射入所述第一光纤准直器1，这不仅有利于保护设于所述第一光纤准直器1前端的光源器件不被回返激光l3烧损，也可以利用通过在所述第四光纤准直器7的一端设置探测器(未图示)监测回返激光l3的功率大小，从而调整激光器的加工工艺参数，以达到更好的激光加工效果。
42.需要说明的是，图4和图5中“|”代表p光，“·”代表s光。所述第一半波片22贴合于所述第一分光件21的表面，所述第三半波片26贴合于所述第二分光件27的表面，所述第四半波片28贴合于所述第三分光件29的表面；所述第三分光件29也为双折射晶体。
43.此外，本实施例还提供了一种激光器，包括实施例中所述的光隔离器。
44.综上，本实用新型实施例提供了一种光隔离器，包括：沿激光正向光路的入射光轴上依次设置的第一光纤准直器1、隔离组件2、指示光组件(未标示)、第二光纤准直器4，所述指示光组件用于发射的可见光l1，发射的可见光l1射入所述第二光纤准直器4。相较于现有技术，本实用新型实施将所述指示光组件(未标示)发射的可见光l1从所述隔离组件2的后端射入，避免了可见光l1依次经过所述第一光纤准直器1、隔离组件2而产生的损耗，可为激光加工提供更明亮可靠的可见光。
45.此外，本实用新型实施例还提供了一种激光器，包括上述的光隔离器。由于本实施提供的一种激光器包括上述光隔离器，故本实施例所述的激光器包括所述光隔离器具有的有益效果，在此不再赘述。
46.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；
在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。