一种光学集成器件的制作方法

1.本发明属于激光器相关领域，更具体地说，涉及一种光学集成器件。


背景技术：

2.现有的超快光纤激光中，光纤合束器、光纤滤波器、光纤隔离器、光纤分光耦合器是必不可少的四种光纤器件。目前的光纤器件供应商一般都只提供单一功能的光学器件，比如光纤合束器只具有合束功能，光纤滤波器只具有滤波功能，光纤隔离器只具有回光隔离功能，光纤耦合器只具有分光功能，在超快激光器应用中，往往也只能把这些单一功能器件串联接入系统光路中，而这种串联接入后，光纤长度远远超出系统对非线性效应管理的要求，导致整个光路系统工作不稳定，甚至不能工作。
3.现有的一些激光器光学集成器件一般只进行简单的叠加式的集成，而且在集成器件制造的过程中往往都将一些可调节的部件固定设置，如法拉第旋转器等调节偏振的部件，这样一来当光束的偏振方向需要调节时，就需要将所有器件全部拆卸后再单独进行调节，非常的不便，极大的提高了人力和成本，因此提出一种内部集成器件可调的光学集成器件。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于提供一种光学集成器件，它可以更好的将光学器件集成的同时，还能够达到便于调节的效果。
5.本发明的一种光学集成器件，包括：
6.第一集成模块，包括两个相对设置的第一准直元件和设置于两个第一准直元件之间的第一隔离元件；
7.第一总玻璃管，第一集成模块设置在第一总玻璃管内；
8.第二集成模块，包括两个相对设置第二准直元件，以及依次设置于两个第二准直元件之间的合束元件、第二隔离元件、滤波元件和分光元件；
9.第二总玻璃管，第二集成模块设置在第二总玻璃管内；
10.增益模块，位于第一集成模块和第二集成模块之间；
11.其中，第一隔离元件、第二隔离元件以及分光元件可绕光轴轴向旋转。
12.作为本发明的进一步改进，所述光学集成器件还包括：调节模块；
13.调节模块包括多个偏转元件，多个偏转元件分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，偏转元件的一端伸入至第一/第二总玻璃管内分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，偏转元件的另一端伸出于第一/第二总玻璃管外，第一/第二总玻璃管的外圆面开设有适配偏转元件摆动的弧形槽，弧形槽的弧度在五分之一圆至三分之一圆之间；
14.偏转元件的外端固定设有密封件，密封件呈弧形且与第一/第二总玻璃管同圆心设置，密封件的弧度为弧形槽弧度的二倍以上；
15.密封件的顶端可移动的设有紧固元件，紧固元件与第一/第二总玻璃管可分离的设置，通过紧固元件与第一/第二总玻璃管相接触即可通过摩擦力将密封件限位。
16.作为本发明的进一步改进，调节模块还包括协同元件，协同元件位于偏转元件的一侧，协同元件与偏转元件可拆卸连接，协同元件将多个偏转元件同时连接时，协同元件能够带动多个偏转元件同时摆动。
17.作为本发明的进一步改进，第一准直元件包括入射光纤、入光端单纤玻璃毛细管、入光端第一准直透镜、入光端第一玻璃管、出光端单纤玻璃毛细管、出光端第一准直透镜、出光端第一玻璃管；
18.入光端单纤玻璃毛细管与入射光纤连接；
19.入光端单纤玻璃毛细管端面经过表面处理；使入射光纤与入光端单纤玻璃管形成入射光纤头；
20.入射光纤头与入光端第一准直透镜同光轴设置；
21.出光端单纤玻璃毛细管与增益模块的入光端连接，出光端单纤玻璃毛细管端面经过表面处理；使增益模块的入光端与出光端单纤玻璃毛细管形成出射光纤头；
22.入光端单纤玻璃毛细管和入光端第一准直透镜设置在入光端第一玻璃管内，出光端单纤玻璃毛细管和出光端第一准直透镜设置在出光端第一玻璃管内。
23.作为本发明的进一步改进，第一隔离元件包括第一磁环、第一起偏平片、第一法拉第平片和第一检偏平片；
24.第一起偏平片、第一法拉第平片和第一检偏平片沿光束入射方向依次设置于第一磁环内。
25.作为本发明的进一步改进，增益模块包括有源光纤和第二入射光纤；
26.有源光纤的入光端与出光端单纤玻璃毛细管固定连接；
27.有源光纤的出光端与第二入射光纤熔接形成双入射光纤。
28.作为本发明的进一步改进，第二准直元件包括双出射光纤、入光端双纤玻璃毛细管、入光端第二准直透镜、入光端第二玻璃管、出光端双纤玻璃毛细管、出光端第二准直透镜、出光端第二玻璃管；
29.增益模块的出光端与入光端双纤玻璃毛细管连接，入光端双纤玻璃毛细管端面经过表面处理；使增益模块的出光端与入光端双纤玻璃毛细管形成双入射光纤头；
30.出光端双纤玻璃毛细管与双出射光纤连接，出光端双纤玻璃毛细管端面经过表面处理；使双出射光纤与出光端双纤玻璃毛细管形成双出射光纤头；
31.入光端双纤玻璃毛细管和入光端第二准直透镜设置在入光端第二玻璃管内，出光端双纤玻璃毛细管和出光端第二准直透镜设置在出光端第二玻璃管内。
32.作为本发明的进一步改进，合束元件包括合束膜片、支撑玻璃环和合束玻璃管；
33.合束膜片设置在支撑玻璃环侧端；
34.合束膜片的入光端面和出光端面经过表面处理；合束膜片的入光端面镀有光反射材料，合束膜片出光端面镀有光增透材料。
35.作为本发明的进一步改进，第二隔离元件包括第二磁环、第二起偏平片、第二法拉第平片和第二检偏平片；
36.第二起偏平片、第二法拉第平片和第二检偏平片沿光束入射方向依次设置于第二
磁环内。
37.作为本发明的进一步改进，滤波元件包括滤波平片和滤波玻璃管；
38.滤波平片设置在滤波玻璃管侧端；
39.滤波平片的入光端面和出光端面经过表面处理。
40.作为本发明的进一步改进，分光元件包括楔形片对和分光玻璃管，楔形片对包括左楔形片和右楔形片，左楔形片和右楔形片固定设置；左楔形片与右楔形片组合形成渥拉斯通偏振棱镜；棱镜前后端面经过表面处理；
41.楔形片对固定设置在分光玻璃管侧端。
42.相比于现有技术，本发明的优点在于：
43.(1)本方案设置了调节模块，调节模块中的调节杆可以从外界调节光学集成器件内部元件的转动，从而实现不拆机即可进行调节，极大的节约了器件调节适配的时间和成本，同时为调节杆适配了弧形槽和弧形盖，能够使调节杆在弧形槽内实现任意角度的摆动，并且摆动的同时还能够通过弧形盖对光学集成器件持续性的密封，不会由于调节而影响到光学集成器件的使用，同时由于各调节杆的尺寸、大小和使用原理等均相同，因此可以通过可拆卸的协同元件对各调节杆进行统一的调节，以快速、统一和精准的对多个光学器件进行调节，进一步提高了光学器件调节的速度、效率和准确性。
44.(2)本方案利用了集成光学思想，把超快激光器中的光纤准直器、入射光纤、光纤合束器、光纤滤波器、光纤隔离器、光纤分光器和光纤耦合器这多种单一功能的光学元器件集成到一种器件中，各自器件有效发挥，相互之间不会造成影响、光能损耗，抑制整机系统的非线性效应的不利影响的同时，还能够使结构更紧凑，简化了整体光路，降低了集成器件的复杂程度。
45.(3)本方案通过集成各光学部件从而形成了一种四端口光学集成有源保偏光纤器件，该器件在功能上不仅具有泵浦光合束功能、空间滤波功能、回光隔离功能、以及功率1分2分光等功能，而且在功率分光比可以实现任意分光比输出；另外该器件在有源光纤的两端分别集成光学元器件，形成了一个有源光纤桥接结构的独立功率放大模块，这样在mopa结构中可以大大简化光路系统，降低光路成本。
附图说明
46.图1为本发明的整体结构示意图；
47.图2为图1的a的结构放大示意图；
48.图3为图1的b的结构放大示意图；
49.图4为本发明部分部件的结构示意图；
50.图5为另一本发明部分部件的结构示意图。
51.图中标号说明：
52.100、第一集成模块；11、入射光纤；12、入光端单纤玻璃毛细管；13、入光端第一玻璃管；14、第一总玻璃管；15、第一起偏平片；16、第一法拉第平片；17、第一检偏平片；18、出光端第一玻璃管；19、入光端第一准直透镜；200、增益模块；21、第一磁环；22、出光端第一准直透镜；23、出光端单纤玻璃毛细管；24、有源光纤；25、第二入射光纤；300、第二集成模块；31、入光端双纤玻璃毛细管；32、入光端第二玻璃管；33、第二总玻璃管；34、合束玻璃管；35、
楔形片对；36、出光端第二玻璃管；37、出光端双纤玻璃毛细管；38、入光端第二准直透镜；39、支撑玻璃环；40、合束膜片；41、滤波平片；42、出光端第二准直透镜；44、第二起偏平片；45、第二法拉第平片；46、第二检偏平片；47、第二磁环；48、滤波玻璃管；49、分光玻璃管；500、调节模块；51、协同板；52、调节杆；53、弧形盖；54、螺钉；55、连接头。
具体实施方式
53.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
54.请参阅图1-5的一种光学集成器件，包括：
55.第一集成模块100，包括两个相对设置的第一准直元件和设置于两个第一准直元件之间的第一隔离元件；
56.第一总玻璃管14，第一集成模块100设置在第一总玻璃管14内；
57.第二集成模块300，包括两个相对设置第二准直元件，以及依次设置于两个第二准直元件之间的合束元件、第二隔离元件、滤波元件和分光元件；
58.第二总玻璃管33，第二集成模块300设置在第二总玻璃管33内；
59.增益模块200，位于第一集成模块100和第二集成模块300之间；
60.其中，第一隔离元件、第二隔离元件以及分光元件可轴向旋转。
61.可以理解的是，上述第一集成模块100、增益模块200和第二集成模块300沿光束入射方向依次排列且同光轴设置，第一隔离元件、第二隔离元件以及分光元件可绕光轴转动，以适配入射光的水平偏振状态或竖直偏振状态。
62.其中，当需要适配入射光的偏振状态时，可以同步转动第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件九十度，以适配入射光的偏振态，而分光元件的转动则能够调节光束分光的比例，如转动分光九十度时，与偏振态适配的分光比为0:100。
63.在一种较优的实施例中，还可以在任意情况下单独转动分光四十五度，此时分光比为45:45，将光束一分为二的输出。
64.其中，第一总玻璃管14和第二总玻璃管33可以是由光学玻璃制成。
65.调节模块500；调节模块500包括多个偏转元件，多个偏转元件分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，偏转元件的一端伸入至第一/第二总玻璃管内分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，偏转元件的另一端伸出于第一/第二总玻璃管外，第一/第二总玻璃管的外圆面开设有适配偏转元件摆动的弧形槽，弧形槽的弧度在五分之一圆至三分之一圆之间；
66.其中，将弧形槽的弧度设置在五分之一圆至三分之一圆之间，是为了给偏转元件提供更大的调节弧度，如通过偏转元件想要调节90
°
时，还需要对偏转元件的直径等尺寸进行计算，以防止出现干涉而导致调节角度不足90
°
的问题，而提供了更大的调节弧度则可以防止这一问题的出现，并且也降低了对加工精度的要求。
67.在一种较优的实施例中，将弧形槽的弧度设置在五分之一圆至三分之一圆之间，可以更精准的对应偏振元件的设置位置以及摆动弧度，并且可以在弧形槽侧面设置刻度线
以控制偏振元件的摆动角度。
68.五分之一圆至三分之一圆对应着偏转元件的可摆动角度在72
°
到120
°
之间，因此偏转元件可以控制第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件转动的角度在0
°‑
72
°
至0
°‑
120
°
之间。
69.在一种较优的实施例中，弧形槽的弧度设置为四分之一圆，也就是对应偏转元件可最大摆动幅度为90
°
，最大摆动幅度为90
°
可以适应调节偏振态所需的90
°
，也可以调节45
°
以适应45:45的分光比。
70.偏转元件的外端固定设有密封件，密封件呈弧形且与第一/第二总玻璃管同圆心设置，密封件的弧度为弧形槽弧度的二倍以上；
71.密封件的顶端可移动的设有紧固元件，紧固元件与第一/第二总玻璃管可分离的设置，通过紧固元件与第一/第二总玻璃管相接触即可通过摩擦力将密封件限位。
72.可以理解的是，上述偏转元件包括调节杆52，调节杆52位于第一/第二总玻璃管内的一端分别与第一磁环21、第二磁环47和分光玻璃管49的外圆面固定，推动调节杆52在弧形槽内摆动时，调节杆52相对应的第一磁环21或第二磁环47或分光玻璃管49能够绕光轴转动。其中，同步转动第一磁环21、第二磁环47和分光玻璃管49九十度，也就是推动调节杆52在弧形槽内摆动四分之一圆的弧度，从而能够调节能够通过第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件的入射光偏振状态。
73.其中，密封件包括弧形盖53，弧形盖53与弧形槽同圆心设置，从而使弧形盖53可以完全贴合在第一/第二总玻璃管的外圆面，并在第一/第二总玻璃管的外圆面上滑动。而弧形盖53的弧度为弧形槽弧度的二倍以上，从而无论调节杆52摆动多少角度，弧形盖53均可以将弧形槽密封，从而使第一/第二总玻璃管内部始终保持密封状态。
74.在一种较优的实施例中，紧固元件包括螺钉54，螺钉54与弧形盖53未覆盖弧形槽的一侧螺纹连接，螺钉54与玻璃材料的第一/第二总玻璃管通过摩擦力连接从而将弧形盖53固定，由于螺钉54是与玻璃材料的第一/第二总玻璃管连接，因此螺钉54可以是塑料材料制成，也可以在螺钉54与第一/第二总玻璃管的连接处设置橡胶制软垫，从而能够防止螺钉54在与第一/第二总玻璃管紧固时磨损第一/第二总玻璃管。
75.调节模块500还包括协同元件，协同元件位于偏转元件的一侧，协同元件与偏转元件可拆卸连接，协同元件将多个偏转元件同时连接时，协同元件能够带动多个偏转元件同时摆动。
76.可以理解的是，上述协同元件包括协同板51与连接头55，连接头55固定设置在协同板51底端，连接头55设有内槽或内孔，内槽用于与调节杆52连接，连接头55的内槽形状与调节杆52外形相同。
77.在一种较优的实施例中，协同板51可以与连接第二隔离元件和分光元件的调节杆52进行连接，从而推动协同板51即可带动第二隔离元件和分光元件转动九十度，而后单独推动连接第一隔离元件的调节杆52九十度，从而完成第一集成模块100和第二集成模块300的偏振态调节。
78.在一种较优的实施例中，当第一总玻璃管14和第二总玻璃管33位于同一直线上时，此时入射光呈一条直线，协同板51可以与连接第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件的调节杆52进行连接，从而推动协同板51即可同时带动第一隔离元件、第二隔离元件和分
光元件转动九十度，进而快速的完成偏振态的调节。
79.在一种较优的实施例中，当需要改变分光比例时，单独推动连接有分光元件的调节杆52四十五度，即可单独将分光比例调节为45:45。
80.第一准直元件包括入射光纤11、入光端单纤玻璃毛细管12、入光端第一准直透镜19、入光端第一玻璃管13、出光端单纤玻璃毛细管23、出光端第一准直透镜22、出光端第一玻璃管18；
81.入光端单纤玻璃毛细管12与入射光纤11连接；
82.其中，入射光纤11接入外界1064nm种子激光器。
83.入光端单纤玻璃毛细管12端面经过表面处理；使入射光纤11与入光端单纤玻璃管形成入射光纤头；
84.入射光纤头与入光端第一准直透镜19同光轴设置；
85.出光端单纤玻璃毛细管23与增益模块200的入光端连接，出光端单纤玻璃毛细管23端面经过表面处理；使增益模块200的入光端与出光端单纤玻璃毛细管23形成出射光纤头；
86.入光端单纤玻璃毛细管12和入光端第一准直透镜19设置在入光端第一玻璃管13内，入光端第一玻璃管13用于固定入光端单纤玻璃毛细管12和入光端第一准直透镜19，出光端单纤玻璃毛细管23和出光端第一准直透镜22设置在出光端第一玻璃管18内，出光端第一玻璃管18用于固定出光端单纤玻璃毛细管23和出光端第一准直透镜22。
87.其中，入光端单纤玻璃毛细管12端面经过表面处理的一侧端面为出光端面，表面处理为八度(正负零点五度)的研磨，研磨后进行抛光，此处八度角研磨可以有效减小回波损耗，而后八度斜面进行真空喷镀光学增透膜；其中，准直透镜为c-lens、grin-lens或者d-lens其中的一种；其中，入射光纤11和单纤玻璃毛细管12之间的连接是通过光学胶水，单纤玻璃毛细管12与第一玻璃管之间通过光学胶水连接，光学胶水可以是uv胶。调节入射/出射光纤头与入光/出光端准直透镜之间的距离，压缩发散角实现准直光输出。
88.第一隔离元件包括第一磁环21、第一起偏平片15、第一法拉第平片16和第一检偏平片17；
89.第一起偏平片15、第一法拉第平片16和第一检偏平片17沿光束入射方向依次设置于第一磁环21内；
90.第一磁环21设置在入光端和出光端第一玻璃管18之间；第一磁环21的外圆面与一调节杆52固定连接；
91.入光端第一玻璃管13、第一磁环21和出光端第一玻璃管18沿光束入射方向依次设置在第一总玻璃管14内。
92.其中，第一检偏平片17的透光方向与第一起偏平片15的透光方向相差45
°
。其中第一法拉第平片16在第一磁环21的作用下旋转角为45
°±1°
。该法拉第系统可以正向通过信号光，反向隔离光纤再放大过程中产生反向传输的光。
93.增益模块200包括有源光纤24和第二入射光纤25；
94.有源光纤24的入光端与位于出光端的单纤玻璃毛细管12固定连接；
95.有源光纤24的出光端与第二入射光纤25熔接形成双入射光纤；双入射光纤的输出端与入光端第二准直元件连接。
96.其中，第二入射光纤25接入外界976nm泵浦源。
97.第二准直元件包括双出射光纤、入光端双纤玻璃毛细管31、入光端第二准直透镜38、入光端第二玻璃管32、出光端双纤玻璃毛细管37、出光端第二准直透镜42、出光端第二玻璃管36；
98.双入射光纤的出光端与入光端双纤玻璃毛细管31连接，入光端双纤玻璃毛细管31端面经过表面处理；使双入射光纤与入光端双纤玻璃毛细管31形成双入射光纤头；
99.双入射光纤头与入光端第二准直透镜38同光轴设置；
100.出光端双纤玻璃毛细管37与双出射光纤连接，出光端双纤玻璃毛细管37端面经过表面处理；使双出射光纤与出光端双纤玻璃毛细管37形成双出射光纤头；
101.入光端双纤玻璃毛细管31和入光端第二准直透镜38设置在入光端第二玻璃管内32，入光端第二玻璃管32用于固定入光端双纤玻璃毛细管31和入光端第二准直透镜38，出光端双纤玻璃毛细管37和出光端第二准直透镜42设置在出光端第二玻璃管36内，出光端第二玻璃管36用于固定出光端双纤玻璃毛细管37和出光端第二准直透镜42。
102.其中，入光端双纤玻璃毛细管31端面经过表面处理的一侧端面为出光端面，表面处理为八度(正负零点五度)的研磨，研磨后进行抛光，此处八度角研磨可以有效减小回波损耗，而后八度斜面进行真空喷镀光学增透膜；其中，准直透镜为c-lens、grin-lens或者d-lens其中的一种；其中，双入射光纤和双纤玻璃毛细管之间的连接是通过光学胶水，双纤玻璃毛细管与第一玻璃管之间通过光学胶水连接，光学胶水可以是uv胶。调节入射/出射光纤头与入光/出光端准直透镜之间的距离，压缩发散角实现准直光输出。
103.合束元件包括合束膜片40、支撑玻璃环39和合束玻璃管34；
104.合束膜片40设置在支撑玻璃环39侧端；支撑玻璃环39和入光端第二准直透镜38套设于合束玻璃管34内；
105.合束膜片40的入光端面和出光端面经过表面处理；合束膜片40的入光端面镀有光反射材料，合束膜片40出光端面镀有光增透材料。
106.其中，合束膜片40的入光端面和出光端面的表面处理为入光端喷镀干涉滤光膜，从而使合束膜片40在1030nm-1060nm范围光透射，900nm-990nm范围内光反射，反射角度1.8
°
，合束膜片40出光端面镀信号光增透膜。
107.第二隔离元件包括第二磁环47、第二起偏平片44、第二法拉第平片45和第二检偏平片46；
108.第二起偏平片44、第二法拉第平片45和第二检偏平片46沿光束入射方向依次设置于第二磁环47内；
109.第二磁环47设置在入光端第二玻璃管32和出光端第二玻璃管36之间，第二磁环47外圆面与一调节杆52固定连接。
110.其中，第二检偏平片46的透光方向与第二起偏平片44的透光方向相差45
°
。其中第二法拉第平片45在第二磁环47的作用下旋转角为45
°±1°
。这样入光端第二准直透镜38输出的准直线偏振光束通起偏平片之后，通过第二法拉第平片45顺时针旋转四十五度，然后顺利通过第二检偏平片46，这样正向光束可以顺利通过，反向回来的光，先通过第二检偏平片46后，通过第二法拉第平片45逆时针旋转四十五度，此时通过第二起偏平片44时刚好和第二起偏平片44的透光方向成九十度，这样反射回来的光无法通过第二起偏平片44被隔离
掉。
111.滤波元件包括滤波平片41和滤波玻璃管48；
112.滤波平片41设置在滤波玻璃管48侧端；
113.滤波平片41的入光端面和出光端面经过表面处理。
114.其中，滤波平片41基底为石英玻璃，滤波平片41的入光端面和出光端面的表面处理为入光和出光两端面抛光，出光端面抛光后真空喷镀干涉滤光膜。
115.表面处理后的滤波平片41正向通过第二隔离元件的线偏振光束正入射滤波平片41，然后通过右平面真空喷镀干涉滤光膜后，滤光膜带宽内的光顺利通过。这样该器件实现了选择性滤光功能。
116.分光元件包括楔形片对35和分光玻璃管49，楔形片对35包括左楔形片和右楔形片，左楔形片和右楔形片固定设置；左楔形片与右楔形片组合形成渥拉斯通偏振棱镜；棱镜前后端面经过表面处理；
117.楔形片对35固定设置在分光玻璃管49侧端，分光玻璃管49外圆面与一调节杆52固定连接。
118.可以理解的是，上述渥拉斯通偏振棱镜的入光端面紧贴分光玻璃管49端面，通过光学胶固定，分光玻璃管49套入连接玻璃管，通过转动渥拉斯通偏振棱镜与线偏振光的角度关系可以实现任何不同分光比的要求。
119.其中，第二磁环47、分光玻璃管49外圆面与第二总玻璃管33内圆壁转动连接，滤波玻璃管48外圆面与第二总玻璃管33内圆壁固定连接。
120.入光端第二准直元件、合束元件、第二隔离元件、滤波元件、分光元件和出光端第二准直元件同光轴设置；
121.合束玻璃管34、第二磁环47、滤波玻璃管48和分光玻璃管49沿光束入射方向依次排列设置在第二总玻璃管33内。
122.将入光端第二准直元件、滤波元件和出光端第二准直元件沿光束入射方向通过uv胶安装在第二总玻璃管33内。左右楔形片的材料可以为石英或者yvo4；左楔形片的晶轴垂直于入射光轴；右楔形片的晶轴平行于入射光轴；真空喷镀光学增透膜，入射光通过滤波平片41的线偏振光通过渥拉斯通偏振棱镜时可以分为两束光。
123.工作原理：当入射光纤11接入外界1064nm水平偏振种子激光器时，第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件初始状态可穿过水平偏振光，入射光通过入射光纤11入射至第一准直透镜，经准直调节后入射至第一隔离元件，此时入射光依次穿过第一起偏平片15、第一法拉第平片16和第一检偏平片17不受阻碍，反向的增益光会被第一起偏平片15、第一法拉第平片16和第一检偏平片17隔离掉，而后入射光通过第一准直透镜后入射至有源光纤24内，通过有源光纤24和第二入射光纤25的熔接从而使入射光形成双入射光入射至第二准直透镜，经第二准直透镜的准直后输出至合束膜片40，此时合束膜片40一方面把第二入射光纤25输入的泵浦光反射回有源光纤24中实现泵浦光注入有源光纤24目的，另一方面把有源光纤24中放大的信号光透射进入后面的第二隔离元件中进行传输，此时入射光依次穿过第二起偏平片44、第二法拉第平片45和第二检偏平片46不受阻碍，反向的增益光会被第二起偏平片44、第二法拉第平片45和第二检偏平片46隔离掉，而后入射光入射至滤波平片41内，对入射光中的杂光进行滤除，滤除后的入射光入射至楔形片对35中进行分光，此时分光比
例可以是45:45，从而将入射光分束成两束后入射至双出射光纤内进行输出。
124.当入射光纤11接入外界1064nm竖直偏振种子激光器时，此时将协同板51安装在连接有第一磁环21、第二磁环47和分光玻璃管49的三个调节杆52上，此时转动紧固螺钉54从而使调节杆52处于可滑动状态，推动协同板51从而带动三个调节杆52同时转动九十度，从而使第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件可通过竖直偏振的光，转动紧固螺钉54从而将调节杆52固定后完成调节，竖直偏振的光可重复上述过程进入第一集成模块100、增益模块200和第二集成模块300。
125.一种光学集成器件制造方法，包括以下步骤：
126.s1、将第一准直元件和第一隔离元件通过玻璃管件安装组成第一集成模块100，将第一准直元件安装在第一集成模块100的入光端和出光端上，分别将位于入光端和出光端的第一准直元件与入射光和出射光校准调节，将第一隔离元件通过玻璃管件固定在第一集成模块100的入光端和出光端之间；
127.将第一集成模块100安装在第一总玻璃管14内；
128.s2、将第二准直元件、合束元件、第二隔离元件、滤波元件和分光元件通过玻璃管件安装组成第二集成模块300，将第二准直元件设置在第二集成模块300的入光端和出光端上，分别将位于入光端和出光端的第二准直元件与入射光和出射光校准调节，将合束元件、第二隔离元件、滤波元件和分光元件通过玻璃管件固定在第二集成模块300的入光端和出光端之间；
129.将第二集成模块300安装在第二总玻璃管33内；
130.s3、增益模块200安装在第一集成模块100和第二集成模块300之间，传输并增益从第一集成模块100输出的入射光至第二集成模块300内。
131.s4、将调节模块500分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，通过调节模块500转动第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件以适配不同的入射光偏振态。
132.其中，步骤s1-1为：由入射光纤11、入光端单纤玻璃毛细管12和出光端单纤玻璃毛细管23、入光端第一准直透镜19和出光端第一准直透镜22和入光端第一玻璃管13和出光端第一玻璃管18安装组成分别位于入光端和出光端的第一准直元件，通过入光端第一玻璃管13和出光端第一玻璃管18分别固定位于入光端和出光端的单纤玻璃毛细管与第一准直透镜；
133.将入射光纤11插入入光端单纤玻璃毛细管12，通过uv胶固定入射光纤11和入光端单纤玻璃毛细管12；
134.对入光端和出光端单纤玻璃毛细管端面进行表面处理；从而使入射光纤11与入光端单纤玻璃毛细管12形成入射光纤头，出射光纤与出光端单纤玻璃毛细管23形成出射光纤头；
135.将入光端第一准直透镜19与入光端第一玻璃管13通过光学胶水进行固定，然后调节入射光纤头与入光端第一准直透镜19之间的距离，压缩发散角实现准直光输入；
136.将出光端第一准直透镜22与出光端第一玻璃管18通过光学胶水进行固定，然后调节出射光纤头与出光端第一准直透镜22之间的距离，压缩发散角实现准直光输出。
137.其中，步骤s1-2为：将第一起偏平片15、第一法拉第平片16和第一检偏平片17沿光束入射方向依次放置，第一起偏平片15、第一法拉第平片16和第一检偏平片17通过光学胶
水固定；固定后的第一起偏平片15、第一法拉第平片16和第一检偏平片17一体式套入第一磁环21中，并在一体式结构与第一磁环21安装缝隙中注入uv胶固定；
138.该第一隔离元件可以正向通过信号光，将增益模块200在放大过程中产生反向传输的光进行隔离；
139.第一隔离元件的第一磁环21设置在入光端和出光端第一玻璃管之间，并通过光学胶水固定。
140.将入光端第一准直元件、第一隔离元件和出光端第一准直元件沿光束入射方向依次通过光学胶水安装在第一总玻璃管14内。
141.其中，将有源光纤24和第二入射光纤25组成增益模块200；步骤s1-1中的出射光纤为有源光纤24；
142.将有源光纤24与出光端的单纤玻璃毛细管12通过光学胶水固定连接，出光端的第一准直透镜输出入射光至有源光纤24形成耦合；
143.将有源光纤24与第二入射光纤25熔接形成双入射光纤；
144.将双入射光纤的输出端与位于入光端的第二准直元件连接；
145.将双出射光纤与位于出光端的第二准直元件连接。
146.其中，步骤s2-1为：由入光端和出光端双纤玻璃毛细管、入光端和出光端第二准直透镜和入光端和出光端第二玻璃管安装组成分别位于入光端和出光端的第二准直元件，通过入光端和出光端第二玻璃管分别固定位于入光端和出光端的双纤玻璃毛细管与第二准直透镜；
147.将有源光纤24与第二入射光纤25熔接后插入入光端双纤玻璃毛细管31，转动摆放两光纤使得有源光纤24与第二入射光纤25在入光端双纤玻璃毛细管31端面观察慢轴方向相互垂直，调节至相互垂直后通过光学胶水固定；
148.对入光端和出光端双纤玻璃毛细管端面进行表面处理；从而使有源光纤24、第二入射光纤25与入光端双纤玻璃管形成双入射光纤头，使双出射光纤与出光端双纤玻璃毛细管37形成双出射光纤头；
149.将入光端第二准直透镜38装入入光端第二玻璃管3233，通过光学胶水进行固定，然后调节双入射光纤头与入光端第二准直透镜38之间的距离，压缩发散角实现双准直光输入；
150.将出光端第二准直透镜42装入出光端第二玻璃管36，通过光学胶水进行固定，然后调节双出射光纤头与出光端第二准直透镜42之间的距离，压缩发散角实现双准直光输出。
151.其中，步骤s2-2为：对合束膜片40的入光端面和出光端面进行表面处理；
152.将合束膜片40贴在支撑玻璃环39上面，通过光学胶水固定；贴好后的合束膜片40通过合束玻璃管34与入光端第二准直透镜38连接，连接部位通过光学胶水固定；
153.合束膜片40一方面把第二入射光纤25输入的泵浦光反射回有源光纤24中实现泵浦光注入有源纤目的，另一方面把有源光纤24中放大的信号光透射进入后面的第二隔离元件中进行传输。
154.其中，步骤s2-3为：将第二起偏平片44、第二法拉第平片45和第二检偏平片46沿光束入射方向依次安装，第二起偏平片44、第二法拉第平片45和第二检偏平片46通过光学胶
水固定；固定后的第二起偏平片44、第二法拉第平片45和第二检偏平片46一体式套入第二磁环47中，并在一体式结构与第二磁环47安装缝隙中注入光学胶水固定；
155.该第二隔离元件可以正向通过信号光，将增益模块200在放大过程中产生反向传输的光进行隔离；
156.第二隔离元件的第二磁环47安装在入光端和出光端第二玻璃管36之间。
157.合束膜片40设置在支撑玻璃环39侧端；支撑玻璃环39和入光端第二准直透镜38套设于合束玻璃管34内；
158.将合束玻璃管34固定在入光端第二玻璃管3233的端面上；
159.转动第二隔离元件中的第二磁环47，使得第二隔离元件中的第二起偏平片44的透光方向与入光端第二准直透镜38的信号光的偏振方向一致，从而使第二隔离元件正向通光、反向不通光。
160.其中，步骤s2-4为：将滤波平片41平放在滤波玻璃管48上面，通过光学胶水固定，然后滤波平片41和滤波玻璃管48整体套入第二总玻璃管33中，通过光学胶水固定；
161.滤波平片41的入光端面和出光端面做表面处理。
162.其中，步骤s2-5为：将左楔形片与右楔形片组合形成渥拉斯通偏振棱镜；棱镜前后端面进行表面处理，渥拉斯通偏振棱镜的入光端面紧贴分光玻璃管49端面，通过光学胶固定，分光玻璃管49套入连接玻璃管，转动分光玻璃管49至合适角度后通过光学胶水将分光玻璃管49和连接玻璃管固定，通过转动渥拉斯通偏振棱镜与线偏振光的角度关系可以实现任何不同分光比的要求；
163.将入光端第二准直元件、合束元件、第二隔离元件、滤波元件、分光元件和出光端第二准直元件沿光束入射方向安装在第二总玻璃管33内。
164.其中，步骤s4-1为：将调节模块500中的多个调节杆52分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，转动调节杆52进而带动第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件转动九十度，从而调节第一/第二集成模块可通过的入射光偏振状态，从而适配当前入射光的偏振状态，调节杆52转动时，调节模块500中的弧形盖53可以在第一/第二总玻璃管的外圆面上滑动，从而持续对第一/第二总玻璃管进行密封。
165.其中，步骤s4-2为：调节模块500中的协同元件可以与多个调节杆52进行连接，从而可以推动协同元件中的协同板51以实现同时对第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件进行调节。
166.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

技术特征：
1.一种光学集成器件，其特征在于，包括：第一集成模块，包括两个相对设置的第一准直元件和设置于两个第一准直元件之间的第一隔离元件；第一总玻璃管，第一集成模块设置在第一总玻璃管内；第二集成模块，包括两个相对设置第二准直元件，以及依次设置于两个第二准直元件之间的合束元件、第二隔离元件、滤波元件和分光元件；第二总玻璃管，第二集成模块设置在第二总玻璃管内；增益模块，位于第一集成模块和第二集成模块之间；其中，第一隔离元件、第二隔离元件以及分光元件可绕光轴轴向旋转。2.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，所述光学集成器件还包括：调节模块；调节模块包括多个偏转元件，多个偏转元件分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，偏转元件的一端伸入至第一/第二总玻璃管内分别与第一隔离元件、第二隔离元件和分光元件连接，偏转元件的另一端伸出于第一/第二总玻璃管外，第一/第二总玻璃管的外圆面开设有适配偏转元件摆动的弧形槽，弧形槽的弧度在五分之一圆至三分之一圆之间；偏转元件的外端固定设有密封件，密封件呈弧形且与第一/第二总玻璃管同圆心设置，密封件的弧度为弧形槽弧度的二倍以上；密封件的顶端可移动的设有紧固元件，紧固元件与第一/第二总玻璃管可分离的设置，通过紧固元件与第一/第二总玻璃管相接触即可通过摩擦力将密封件限位。3.根据权利要求2所述的一种光学集成器件，其特征在于，调节模块还包括协同元件，协同元件位于偏转元件的一侧，协同元件与偏转元件可拆卸连接，协同元件将多个偏转元件同时连接时，协同元件能够带动多个偏转元件同时摆动。4.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，第一准直元件包括入射光纤、入光端单纤玻璃毛细管、入光端第一准直透镜、入光端第一玻璃管、出光端单纤玻璃毛细管、出光端第一准直透镜、出光端第一玻璃管；入光端单纤玻璃毛细管与入射光纤连接；入光端单纤玻璃毛细管端面经过表面处理；使入射光纤与入光端单纤玻璃管形成入射光纤头；入射光纤头与入光端第一准直透镜同光轴设置；出光端单纤玻璃毛细管与增益模块的入光端连接，出光端单纤玻璃毛细管端面经过表面处理；使增益模块的入光端与出光端单纤玻璃毛细管形成出射光纤头；入光端单纤玻璃毛细管和入光端第一准直透镜设置在入光端第一玻璃管内，出光端单纤玻璃毛细管和出光端第一准直透镜设置在出光端第一玻璃管内。5.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，第一隔离元件包括第一磁环、第一起偏平片、第一法拉第平片和第一检偏平片；第一起偏平片、第一法拉第平片和第一检偏平片沿光束入射方向依次设置于第一磁环内。6.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，增益模块包括有源光纤和第
二入射光纤；有源光纤的入光端与出光端单纤玻璃毛细管固定连接；有源光纤的出光端与第二入射光纤熔接形成双入射光纤。7.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，第二准直元件包括双出射光纤、入光端双纤玻璃毛细管、入光端第二准直透镜、入光端第二玻璃管、出光端双纤玻璃毛细管、出光端第二准直透镜、出光端第二玻璃管；增益模块的出光端与入光端双纤玻璃毛细管连接，入光端双纤玻璃毛细管端面经过表面处理，使增益模块的出光端与入光端双纤玻璃毛细管形成双入射光纤头；出光端双纤玻璃毛细管与双出射光纤连接，出光端双纤玻璃毛细管端面经过表面处理，使双出射光纤与出光端双纤玻璃毛细管形成双出射光纤头；入光端双纤玻璃毛细管和入光端第二准直透镜设置在入光端第二玻璃管内，出光端双纤玻璃毛细管和出光端第二准直透镜设置在出光端第二玻璃管内。8.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，合束元件包括合束膜片、支撑玻璃环和合束玻璃管；合束膜片设置在支撑玻璃环侧端；合束膜片的入光端面和出光端面经过表面处理；合束膜片的入光端面镀有光反射材料，合束膜片出光端面镀有光增透材料。9.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，第二隔离元件包括第二磁环、第二起偏平片、第二法拉第平片和第二检偏平片；第二起偏平片、第二法拉第平片和第二检偏平片沿光束入射方向依次设置于第二磁环内。10.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，滤波元件包括滤波平片和滤波玻璃管；滤波平片设置在滤波玻璃管侧端；滤波平片的入光端面和出光端面经过表面处理。11.根据权利要求1所述的一种光学集成器件，其特征在于，分光元件包括楔形片对和分光玻璃管，楔形片对包括左楔形片和右楔形片，左楔形片和右楔形片固定设置；左楔形片与右楔形片组合形成渥拉斯通偏振棱镜；棱镜前后端面经过表面处理；楔形片对固定设置在分光玻璃管侧端。

技术总结
本发明公开了一种光学集成器件，属于激光器相关领域。一种光学集成器件，包括：第一集成模块，包括两个相对设置的第一准直元件和设置于两个第一准直元件之间的第一隔离元件；第一总玻璃管，第一集成模块设置在第一总玻璃管内；第二集成模块，包括两个相对设置第二准直元件，以及依次设置于两个第二准直元件之间的合束元件、第二隔离元件、滤波元件和分光元件；第二总玻璃管，第二集成模块设置在第二总玻璃管内；增益模块，位于第一集成模块和第二集成模块之间；本方案设置了调节模块，调节模块中的调节杆可以从外界调节光学集成器件内部元件的转动，从而实现不拆机即可进行调节，极大的节约了器件调节适配的时间和成本。的节约了器件调节适配的时间和成本。的节约了器件调节适配的时间和成本。


技术研发人员：兰明强 邱杭锴
受保护的技术使用者：杭州奥创光子技术有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/7/20