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高功率光纤隔离器的原理及结构设计
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2017-11-10
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设计了一种新型高功率光纤隔离器， 其以球面透镜和铽镓石榴石（ TGG） 晶体作为器件核心， 能较好地满足高功率光纤激光器的要求。测试结果显示， 在 1064 ： 15 nm 的范围内， 隔离器所能承受的最高功率为 45 W，插入损耗（ IL ） 小于 0. 61 dB， 隔离度（ISO）大于 24. 5 dB。
光传输系统中， 光学元件端面引起不同程度反向传输光会引起如激光器件的工作不稳定，使器件寿命大大缩短， 甚至会导致其永久损坏。为避免反向光对器件的影响， 常常在光传输系统中插入光隔离器。随着对高功率光纤激光器需求的迅速增加，研制能承受高功率的光纤隔离器成为促进高功率光纤激光器发展与应用的重要因素之一。目前， 制作高功率光纤隔离器的难点在于折射率渐变透镜 G:lens 难以实现长工作距离的工作，而且工作时热效应太大， 磁光晶体维尔德常数太小， 难以实现设计小型化及磁场稳定化。国外从上世纪70年代开始将光通信用光隔离器列为重点开发项目， 80 年代已进入实用化阶段， 目前光纤隔离器的功率可达到 50 W。我国从 80年代开始研制开发， 现已经取得突破性进展， 低功率光隔离器的主要技术指标已达到国际水平， 但暂时还没有能承受20 W 以上光功率的产品。
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