專利名稱：一種光學(xué)隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及光通訊領(lǐng)域的光學(xué)隔離器。
背景技術(shù)：
在光通訊領(lǐng)域中，目前通訊波段常用的隔離器由于在通訊波，敬1310nm， lMOnm區(qū)域Garnet所要求f茲場(chǎng)為飽和J茲場(chǎng)，其々包和,茲場(chǎng)強(qiáng)度為1000高斯左右， 正好在Sm-Co和鋁鐵硼制作的磁環(huán)磁場(chǎng)強(qiáng)度之下。對(duì)于更多波段，人們不得不 使用TGG晶體等磁光系數(shù)小得多的材料；而TGG晶體在通常長(zhǎng)度尺寸時(shí)需1萬(wàn) 高斯磁場(chǎng)，這大于普通Sm-Co ^茲環(huán)^茲場(chǎng)一個(gè)數(shù)量級(jí)。為此人們不得不設(shè)計(jì)所謂
多極磁場(chǎng)，但^i^茲鐵制作難度較大。
美國(guó)專利5715080的技術(shù)方案提出一種反射式重疊結(jié)構(gòu)，其是通過(guò)多次反 射入射光來(lái)減少磁光材料體長(zhǎng)度，該結(jié)構(gòu)對(duì)小尺寸光斑光束可行，但對(duì)光斑較 大光束則需要4艮大晶體才可以使用。C. Stewen, K. Contag等在IEEE J. Selected Topics in Quant. Elect.發(fā)表的A l—kW cw thin disc laser (Vol. 6， 650-657， 2000 )通過(guò)在盤片結(jié)構(gòu)激光器引入一種反射光路，用于反射泵浦 光，從而多次泵浦激光增益介質(zhì)，該結(jié)構(gòu)適用于光斑較大的光束結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型就是將盤片激光器的多次泵浦光路結(jié)構(gòu)思想引入光學(xué)隔離器領(lǐng) 域，使入射光束在磁光材料體中多次反射，獲得所需的旋轉(zhuǎn)角度。 本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下
本實(shí)用新型的光學(xué)隔離器，包括依次設(shè)置于光路上的起偏器、法拉第旋轉(zhuǎn) 片核心器件和檢偏器。進(jìn)一步的，所述的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件包括反射鏡陣
3列、磁光材料體、磁環(huán)，所述的反射鏡陣列置于磁光材料體側(cè)面，形成入射光 束繞磁光材料體中心軸線以 一定角度多次反射結(jié)構(gòu)，使光束多次通過(guò)磁光材料 體，磁光材料體放置于其上下方的》茲環(huán)之間。
進(jìn)一步的，所述的反射鏡陣列采用多個(gè)反射鏡按環(huán)形排列，使從磁光材料 體出射光轉(zhuǎn)向另一反射鏡，而另一反射鏡將光返回磁光材料體。另一種擴(kuò)展實(shí)
施方式的反射鏡陣列中，所述的反射鏡每相鄰的2個(gè)可以用1個(gè)棱鏡反射鏡代替。
法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件中，反射鏡陣列和磁光材料體的位置放置關(guān)系第一 種方式是所述的磁光材料體的一側(cè)設(shè)置反射鏡陣列，磁光材料體一端面鍍高反 射率膜層。
法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件中，反射鏡陣列和磁光材料體的位置放置關(guān)系第二 種方式是所述的磁光材料體的一側(cè)設(shè)置反射鏡陣列，磁光材料體兩端面鍍透射 膜層。
所述的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件的入射光路和反射光路設(shè)置有反射鏡，使得 光束可以水平入射且水平出射。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)采用上述技術(shù)方案，對(duì)光束的光斑尺寸不敏感，可減少 所需磁光材料體尺寸或所加磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而使得光學(xué)隔離器簡(jiǎn)單化和小型化。

圖1是本實(shí)用新型的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件的第一種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2 (a)是本實(shí)用新型的反射鏡陣列的第一種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2 (b)是本實(shí)用新型的反射鏡陣列的第二種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件的第二種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的光學(xué)隔離器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是光斑直徑與法拉第旋轉(zhuǎn)片直徑及激光入射角關(guān)系的示意圖； 圖6是本實(shí)用新型的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件插入反射鏡改變光路的示意圖。
具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
參閱圖4所示，本實(shí)用新型的光學(xué)隔離器，包括依次設(shè)置于光路上的起偏 器301、法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件10和檢偏器302。
本實(shí)用新型所述的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件IO如圖l所示，其包括反射鏡陣 列101、磁光材料體102、磁環(huán)103,所述的反射鏡陣列101置于磁光材料體102 側(cè)面，形成入射光束繞磁光材料體102中心軸線以一定角度多次反射結(jié)構(gòu)，使 光束多次通過(guò)磁光材料體102,》茲光材料體102放置于其上下方的磁環(huán)103之間。 磁光材料體102與磁環(huán)103構(gòu)成基本的法拉第旋轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)，104為入射光，105 為出射光。磁光材料體102的一端鍍?nèi)肷涔?04的增透膜S2, —端鍍?nèi)肷涔?04 高反射膜Sl,并與反射鏡陣列IOI構(gòu)成多次反射光路。反射鏡陣列101的結(jié)構(gòu) 如圖2 (a)所示的第一實(shí)施方式或圖2(b)所示的第二實(shí)施方式。圖2 (a)所 示的是多個(gè)反射鏡構(gòu)成的反射鏡陣列101，實(shí)施例中是由8個(gè)反射鏡1011-1018 構(gòu)成的反射鏡陣列101;圖2 (b)的實(shí)施方式二則是采用棱鏡構(gòu)成反射鏡陣列 101。圖2 ( a )所示的反射鏡1011-1018每相鄰的2個(gè)可以用1個(gè)棱鏡反射鏡代 替。激光從1號(hào)反射鏡1Q11位置入射偏振光，反射面S2將入射光束反射到2 號(hào)反射鏡1012位置，隨后又被反射到3號(hào)反射鏡1013,并由3號(hào)反射鏡1013 .將激光再次入射到磁光材料體1G2。磁光材料體102的膜S2將激光反射到4號(hào) 反射鏡1014位置，反射鏡1014將光反射到反射鏡1015,反射鏡1015再將光入 射到磁光材料體102。如此，光束反復(fù)通過(guò)磁光材料體102，旋轉(zhuǎn)角度不斷疊加， 通過(guò)控制反射次數(shù)可控制其旋轉(zhuǎn)的角度，獲得從反射鏡1018反射出的具有一定偏振方向的光束105。
如圖3所示結(jié)構(gòu)是本實(shí)用新型的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件的第二種實(shí)施結(jié)構(gòu) 示意圖。在放置于上下方的磁環(huán)103之間的磁光材料體102的兩側(cè)各設(shè)置一反 射鏡陣列IOIA和IOIB，形成入射光反射光路。
本實(shí)用新型的光斑直徑、法拉第旋轉(zhuǎn)片直徑及激光入射角關(guān)系如圖5所示。 磁光材料體102的直徑為D，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，入射光束104光斑直徑為dl，入射角為 90，折射角為-茲光材料體102內(nèi)的光斑直徑為d2,入射和反射光束的出射 端總寬度為d3,則d2=dl/cos 6 。， d3=d2+2Ltg 6 15 D〉d3。
如圖6所示，本實(shí)用新型可在光路中加入反射鏡601和反射鏡602,以改變 入射光束104和出射光束105傳播方向，使入射光方向與出射光方向接近平行， 便于使用。
盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)， .在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)隔離器，包括依次設(shè)置于光路上的起偏器(301)、法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件(10)和檢偏器(302)，其特征在于所述的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件(10)包括反射鏡陣列(101)、磁光材料體(102)、磁環(huán)(103)，所述的反射鏡陣列(101)置于磁光材料體(102)側(cè)面，形成入射光束繞磁光材料體(102)中心軸線以一定角度多次反射結(jié)構(gòu)，使光束多次通過(guò)磁光材料體(102)，磁光材料體(102)放置于其上下方的磁環(huán)(103)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)隔離器，其特征在于所述的反射鏡陣列(101) 采用多個(gè)反射鏡按環(huán)形排列，使從磁光材料體出射光轉(zhuǎn)向另一反射鏡，而 另 一反射鏡將光返回磁光材料體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)隔離器，其特征在于所述的反射鏡每相鄰的 2個(gè)可以用1個(gè)棱鏡反射鏡代替。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)隔離器，其特征在于所述的磁光材料體(102 ) 的一側(cè)設(shè)置反射鏡陣列(101),磁光材料體(102) —端面鍍高反射率膜 層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)隔離器，其特征在于所述的磁光材料體(102 ) 的一側(cè)設(shè)置反射鏡陣列(101A、 101B),磁光材料體(102)兩端面鍍透射 膜層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)隔離器，其特征在于所述的法拉第旋轉(zhuǎn)片核 心器件(10)的入射光路和反射光路設(shè)置有反射鏡(501、 502 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及光通訊領(lǐng)域的光學(xué)隔離器。本實(shí)用新型的光學(xué)隔離器，包括依次設(shè)置于光路上的起偏器、法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件和檢偏器。進(jìn)一步的，所述的法拉第旋轉(zhuǎn)片核心器件包括反射鏡陣列、磁光材料體、磁環(huán)，所述的反射鏡陣列置于磁光材料體側(cè)面，形成入射光束繞磁光材料體中心軸線以一定角度多次反射結(jié)構(gòu)，使光束多次通過(guò)磁光材料體，磁光材料體放置于其上下方的磁環(huán)之間。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)采用上述技術(shù)方案，對(duì)光束的光斑尺寸不敏感，可減少所需磁光材料體尺寸或所加磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而使得光學(xué)隔離器簡(jiǎn)單化和小型化。
文檔編號(hào)G02F1/09GK201397434SQ20092013849
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者余洪瑞, 凌吉武, 礪 吳, 林錦銹, 陳燕平 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司