一種高功率光纖合束器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及高功率光纖激光器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高功率光纖合束器，其包括輸入光纖束、輸出雙包層光纖、封裝裝置；輸入光纖束包括玻璃管，玻璃管內(nèi)設(shè)置有用于輸入信號光的1根信號光纖、用于輸入泵浦光的6根多模光纖。本實用新型可以將6根多模光纖中的泵浦光耦合到輸出雙包層光纖的包層中,同時也將信號光纖的信號光耦合到輸出雙包層光纖的纖芯中,形成高功率(6+1)x1光纖合束器，而封裝裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以將泄漏的泵浦光吸收并轉(zhuǎn)化成熱量帶出，從而提高了器件的穩(wěn)定性及可靠性，極大程度地提高了對于高功率激光的承受能力，使其能夠承受上百瓦的激光，從而可以被運用到千瓦級或者萬瓦級的光纖激光器中。
【專利說明】
一種高功率光纖合束器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高功率光纖激光器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高功率光纖合束器。

【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔三個基本的要素組成。泵浦源主要是高功率半導(dǎo)體激光器，增益介質(zhì)為稀土摻雜雙包層光纖，諧振腔可以由光纖光柵等光學(xué)反饋元件構(gòu)成各種直線型諧振腔，也可以用耦合器構(gòu)成各種環(huán)形諧振腔。泵浦光經(jīng)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)耦合進(jìn)入增益光纖，增益光纖在吸收泵浦光后形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)或非線性增益并產(chǎn)生自發(fā)輻射所產(chǎn)生的自發(fā)輻射光經(jīng)受激放大和諧振腔的選模作用后最終形成穩(wěn)定激光輸出。在泵浦光通光多模光纖輸入到光纖束，耦合到輸出雙包層光纖的內(nèi)包層中，信號光或監(jiān)控紅光纖過輸入雙包層光纖到光纖束，耦合到輸出光纖雙包層光纖的纖芯中，耦合過程中有部分泵浦光泄漏到器件里，經(jīng)吸收后變成熱能，使器件的溫度升高、穩(wěn)定性及可靠性降低，進(jìn)而破壞光的耦合，導(dǎo)致激光器的輸出功率受到限制，很大程度上阻止了光纖激光器向更高功率發(fā)展，因此，開發(fā)一種高性能，散熱良好的光纖合束器顯得很有必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高功率光纖合束器，它可以將6根多模光纖中的泵浦光耦合到輸出雙包層光纖的包層中(即內(nèi)包層與外包層之間)，同時也將信號光纖的信號光耦合到輸出雙包層光纖的纖芯中，并將泄漏的泵浦光吸收，再轉(zhuǎn)化成熱量帶出，從而提高了器件的穩(wěn)定性及可靠性。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]—種高功率光纖合束器，包括輸入光纖束、輸出雙包層光纖、封裝裝置；所述輸入光纖束包括玻璃管，所述玻璃管內(nèi)設(shè)置有用于輸入信號光的I根信號光纖、用于輸入泵浦光的6根多模光纖,所述6根多模光纖以所述信號光纖為圓心均勻分布；所述輸出雙包層光纖包括纖芯、包裹在所述纖芯外圍的內(nèi)包層、包裹在所述內(nèi)包層外圍的外包層；所述封裝裝置內(nèi)開設(shè)有冷卻腔，所述冷卻腔內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)，且所述冷卻腔的一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口、另一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)出口 ；所述輸入光纖束與所述輸出雙包層光纖相接，且所述輸入光纖束與所述輸出雙包層光纖的相接處位于所述封裝裝置的冷卻腔內(nèi)；其中，所述輸入光纖束的信號光纖與所述輸出雙包層光纖的纖芯連接，所述輸入光纖束的多模光纖包裹在所述輸出雙包層光纖的內(nèi)包層與外包層之間，使信號光從所述輸入光纖束的信號光纖傳輸?shù)剿鲚敵鲭p包層光纖的纖芯中、泵浦光從所述輸入光纖束的多模光纖傳輸?shù)剿鲚敵鲭p包層光纖的內(nèi)包層與外包層之間。
[0006]本實用新型有益效果在于:
[0007]本實用新型可以將6根多模光纖中的泵浦光耦合到輸出雙包層光纖的包層中，同時也將信號光纖的信號光耦合到輸出雙包層光纖的纖芯中，形成高功率(6+1) Xl光纖合束器，而封裝裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以將泄漏的泵浦光吸收并轉(zhuǎn)化成熱量帶出，從而提高了器件的穩(wěn)定性及可靠性，極大程度地提高了對于高功率激光的承受能力，使其能夠承受上百瓦的激光，從而可以被運用到千瓦級或者萬瓦級的光纖激光器中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型高功率光纖合束器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本實用新型的輸入光纖束與輸出雙包層光纖相接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為本實用新型的輸入光纖束的截面示意圖。

【具體實施方式】
[0011]為了詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例的附圖，對本實用新型實施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0012]請參考圖1?3，本實用新型的高功率光纖合束器，包括輸入光纖束1、輸出雙包層光纖4、封裝裝置2，封裝裝置2的截面形狀可以為方形或圓形。
[0013]輸入光纖束I包括玻璃管11，玻璃管11內(nèi)設(shè)置有用于輸入信號光的I根信號光纖12、用于輸入泵浦光的6根多模光纖13,6根多模光纖13以信號光纖12為圓心均勻分布。具體地說，6根多模光纖13與I根信號光纖12燒結(jié)在一起而組成輸入光纖束I,而且,在制作輸入光纖束I時，需要控制光纖直徑變化快慢滿足Stewart-Love判據(jù)，保證光在光纖內(nèi)傳輸，不會泄漏到光纖包層外。
[0014]輸出雙包層光纖4包括纖芯、包裹在纖芯外圍的內(nèi)包層、包裹在內(nèi)包層外圍的外包層。封裝裝置2內(nèi)開設(shè)有冷卻腔3，冷卻腔3內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)可以為水。且冷卻腔3的一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口 5、另一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)出口 6，使冷卻腔3可以從冷卻介質(zhì)入口 5流入冷卻介質(zhì)、再由冷卻介質(zhì)出口 6流出冷卻介質(zhì)。
[0015]輸入光纖束I與輸出雙包層光纖4相接,且輸入光纖束I與輸出雙包層光纖4的相接處位于封裝裝置2的冷卻腔3內(nèi)；其中,輸入光纖束I的信號光纖12與輸出雙包層光纖4的纖芯連接，輸入光纖束I的多模光纖13包裹在輸出雙包層光纖4的內(nèi)包層與外包層之間，使信號光從輸入光纖束I的信號光纖12傳輸?shù)捷敵鲭p包層光纖4的纖芯中、泵浦光從輸入光纖束I的多模光纖13傳輸?shù)捷敵鲭p包層光纖4的內(nèi)包層與外包層之間。
[0016]其中，輸入光纖束I與輸出雙包層光纖4是米用電弧放電的方式直接加熱焊接而相接，當(dāng)然，也可以采用氫氧液或激光或電弧燒結(jié)。
[0017]具體地說，輸入光纖束I與輸出雙包層光纖4的相接過程為:首先，將要組成輸入光纖束I的光纖剝除一段涂覆層，通過夾具，使信號光纖12位于中間，多模光纖13均勻排列在信號光纖12周圍，再用氫氧液或激光或電弧燒制，從燒結(jié)區(qū)截斷，制作成輸入光纖束I ;然后，將輸入光纖束I的信號光纖12與輸出雙包層光纖4的纖芯對準(zhǔn)且匹配、輸入光纖束I的多模光纖13與輸出雙包層光纖4的外包層匹配，再用氫氧液或激光或電弧燒結(jié)，保證信號光從輸入光纖束I的信號光纖12中傳輸?shù)捷敵鲭p包層光纖4的纖芯中、泵浦光從輸入光纖束I的多模光纖13傳輸?shù)捷敵鲭p包層光纖4的內(nèi)包層與外包層之間，即完成相接，如圖2所示。
[0018]其中，輸入光纖束I與輸出雙包層光纖4相接好后，即可將相接處封裝在封裝裝置2內(nèi)的冷卻腔3內(nèi)，使用時，從冷卻介質(zhì)入口 5先通上水，使之充滿冷卻腔3，并可以從冷卻介質(zhì)出口 6流出，就可以把泄漏的光吸收并轉(zhuǎn)化成熱量帶出。
[0019]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，均屬本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高功率光纖合束器，其特征在于:包括輸入光纖束、輸出雙包層光纖、封裝裝置；所述輸入光纖束包括玻璃管，所述玻璃管內(nèi)設(shè)置有用于輸入信號光的I根信號光纖、用于輸入泵浦光的6根多模光纖，所述6根多模光纖以所述信號光纖為圓心均勻分布；所述輸出雙包層光纖包括纖芯、包裹在所述纖芯外圍的內(nèi)包層、包裹在所述內(nèi)包層外圍的外包層；所述封裝裝置內(nèi)開設(shè)有冷卻腔，所述冷卻腔內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)，且所述冷卻腔的一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口、另一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)出口 ； 所述輸入光纖束與所述輸出雙包層光纖相接，且所述輸入光纖束與所述輸出雙包層光纖的相接處位于所述封裝裝置的冷卻腔內(nèi)；其中，所述輸入光纖束的信號光纖與所述輸出雙包層光纖的纖芯連接，所述輸入光纖束的多模光纖包裹在所述輸出雙包層光纖的內(nèi)包層與外包層之間，使信號光從所述輸入光纖束的信號光纖傳輸?shù)剿鲚敵鲭p包層光纖的纖芯中、泵浦光從所述輸入光纖束的多模光纖傳輸?shù)剿鲚敵鲭p包層光纖的內(nèi)包層與外包層之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率光纖合束器，其特征在于:所述輸入光纖束與所述輸出雙包層光纖是采用電弧放電的方式直接加熱焊接而相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率光纖合束器，其特征在于:所述冷卻腔內(nèi)的冷卻介質(zhì)為水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的高功率光纖合束器，其特征在于:所述封裝裝置的截面形狀為方形或圓形。
【文檔編號】G02B6/42GK203950059SQ201420364217
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】胡小波, 李剛 申請人:鞍山創(chuàng)鑫激光技術(shù)有限公司