本發(fā)明涉及激光技術，特別涉及一種光纖激光輸出頭的制造方法及光纖激光輸出頭。

背景技術：

光纖激光器具有節(jié)能環(huán)保、體積小、壽命長、維護便捷、光束質(zhì)量高等優(yōu)點，已逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)激光器應用于各種領域。

在某些特殊領域中，光纖激光器輸出的光斑的形狀會影響工作效率，例如當需要在加工產(chǎn)品上形成矩形孔時，若光纖激光器可以輸出矩形光斑，則可以更加高效工作。因此，光纖激光器可以輸出各種形狀的光斑具有重要意義。但是，目前的光纖激光輸出頭一般由多根光纖熔融拉錐并切割形成圓形輸出端，因此只能輸出圓形光斑。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明需要提供一種光纖激光輸出頭的制造方法及光纖激光輸出頭。

一種光纖激光輸出頭的制造方法，包括以下步驟：

提供多組光纖、多根拉錐套管及封裝套管；

將每組所述光纖緊密排列在對應一個所述拉錐套管中并熔融拉錐以得到光纖束；和

將多根所述光纖束緊密排列封裝在所述封裝套管中。

在某些實施方式中，所述將多根所述光纖束緊密排列封裝在所述封裝套管中的步驟包括：

將多根所述光纖束排列在所述封裝套管內(nèi)且輸出端對齊；及

采用粘接物將所述光纖束和所述封裝套管固定。

一種光纖激光輸出頭，包括多組光纖、多個拉錐套管及封裝套管。

每組所述光纖緊密排列在對應的一個所述拉錐套管中并熔融拉錐形成光纖束；及

多根所述光纖束緊密排列封裝在所述封裝套管中。

在某些實施方式中，每組所述光纖包括多根光纖，所述多根光纖相同。

在某些實施方式中，每組所述光纖包括多根光纖，每組所述光纖的數(shù)目相同。

在某些實施方式中，不同組的所述光纖相同。

在某些實施方式中，所述拉錐套管包括石英套管。

在某些實施方式中，所述石英套管的橫截面包括圓形。

在某些實施方式中，所述封裝套管的材料包括金屬。

在某些實施方式中，所述封裝套管的橫截面包括矩形。

在某些實施方式中，所述多根光纖束的輸出端面位于同一平面內(nèi)。

在某些實施方式中，所述光纖激光輸出頭還包括粘接物，所述粘接物用于粘接所述光纖束和所述封裝套管以實現(xiàn)機械固定。

本發(fā)明的光纖激光輸出頭的制造方法及光纖激光輸出頭利用不同橫截面的封裝套管輸出不同形狀的光斑，從而實現(xiàn)一種新的激光輸出裝置工作模式，使其能應用于特殊需求的激光加工領域。同時，由于光纖激光輸出頭的結構簡單及制造方便，因此制造成本低。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明實施方式的制造方法流程示意圖。

圖2是本發(fā)明實施方式的光纖激光輸出頭的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明另一個實施方式的制造方法流程示意圖。

圖4是本發(fā)明另一個實施方式的光纖激光輸出頭的截面示意圖。

圖5是本發(fā)明再一個實施方式的光纖激光輸出頭的結構示意圖。

圖6是本發(fā)明又一個實施方式的光纖激光輸出頭的結構示意圖。

主要元件符號說明：

光纖激光輸出頭10、光纖12、拉錐套管14、封裝套管16、粘接物18。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的實施方式在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結構。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。

請參閱圖1，本發(fā)明實施方式的光纖激光輸出頭10的制造方法包括以下步驟：

S10：提供多組光纖、多根拉錐套管及封裝套管；

S20：將每組光纖緊密排列在對應一個拉錐套管中并熔融拉錐以得到光纖束；和

S30：將多根光纖束緊密排列封裝在封裝套管中。

請參閱圖2，本發(fā)明實施方式的光纖激光輸出頭10包括多組光纖12、多個拉錐套管14及封裝套管16。每組光纖12緊密排列在對應的一個拉錐套管14中并熔融拉錐形成光纖束。多根光纖束緊密排列封裝在封裝套管16中。

本發(fā)明的光纖激光輸出頭10的制造方法及光纖激光輸出頭10利用不同橫截面的封裝套管16輸出不同形狀的光斑，從而實現(xiàn)一種新的激光輸出裝置工作模式，使其能應用于特殊需求的激光加工領域。同時，由于光纖激光輸出頭10的結構簡單及制造方便，因此制造成本低。

在某些實施方式中，將光纖12熔融拉錐的步驟包括在錐腰區(qū)截斷以獲得合適長度和粗細的光纖束。將光纖12熔融拉錐可以實現(xiàn)光纖合束的效果，使得光纖12的輸出功率耦合，從而獲得高功率的光纖激光輸出頭10。

請參閱圖3，將多根光纖束緊密排列封裝在封裝套管中的步驟包括：

S40：將多根所述光纖束排列在所述封裝套管內(nèi)且輸出端對齊；及

S50：采用粘接物將所述光纖束和所述封裝套管固定。

在某些實施方式中，多根光纖束的輸出端面位于同一平面內(nèi)。如此，輸出端面位于同一平面內(nèi)可以避免光纖12的出射光照射到相鄰光纖12的側(cè)面包層。此外，光纖束的輸出端面位于同一平面內(nèi)便于實現(xiàn)后續(xù)的封裝操作。

在某些實施方式中，每組光纖12在對應的拉錐套管14中的排列也需要滿足輸出端面位于同一平面內(nèi)的條件。如此，可以避免光纖12的出射光照射到封裝套管16中任意一根拉錐套管14的光纖12的側(cè)面包層。此外，光纖12的輸出端面位于同一平面還可以保證激光輸出功率的一致性，保證輸出光斑各個位置的能量均衡。

請參閱圖4，在某些實施方式中，光纖激光輸出頭10還包括粘接物18，粘接物18用于粘接光纖束和封裝套管16以實現(xiàn)機械固定。光纖束處于封裝套管16中可能出現(xiàn)松動、偏移等問題，從而影響光纖激光輸出頭10的正常工作，利用粘接物18的粘接效果，可以將光纖束固定在封裝套管16中，從而確保光纖激光輸出頭10的工作穩(wěn)定性。

在某些實施方式中，粘接物18包括光學膠。光學膠具有粘性和透光性。粘性用于粘接光纖束和封裝套管16，透光性用于將泄露光引導至封裝套管16表面，從而避免光纖束發(fā)熱，確保光纖激光輸出頭10的穩(wěn)定性。

在某些實施方式中，粘接物18包括填充物。利用填充物填充光纖束和封裝套管之間的間隙，從而實現(xiàn)光纖束的固定效果。

在某些實施方式中，粘接物18包括有粘性的各種材料。利用粘接物18的材料的粘性，可以粘接光纖束，從而將光纖束固定在封裝套管中。

在某些實施方式中，光纖激光輸出頭10利用一些機械結構來固定光纖束。例如利用具有夾持單元的固定模塊來固定光纖束，如此，可以將光纖束固定在封裝套管16中。

在某些實施方式中，光纖激光輸出頭10利用光纖束本身在封裝套管16中的排列來實現(xiàn)固定光纖束的效果。例如，將光纖束緊密排列在封裝套管16中，將封裝套管16中的空間填滿，從而固定光纖束。

在某些實施方式中，每組光纖包括多根光纖，多根光纖相同。

在某些實施方式中，光纖12包括多模光纖。如此，通過采用多模光纖，光纖激光輸出頭10可以輸出功率分布均勻的光斑。

在某些實施方式中，多模光纖的纖芯直徑為200μm，包層直徑為220μm，涂覆層直徑為400μm。

在某些實施方式中，光纖12也可以是單模光纖，在此不做任何限制。

在某些實施方式中，每組光纖12的根數(shù)不超過100，過多的光纖12會導致制作難度大大增加。此外，光纖12過多可能導致光纖激光輸出頭10在使用過程中出現(xiàn)過高的反射光功率從而帶來嚴重的熱效應，降低光纖激光輸出頭10的工作效率和可靠性。

在某些實施方式中，光纖激光輸出頭的制造方法還包括以下步驟：對光纖束端面進行鍍增透膜處理。如此，可利用增透膜的特性，防止反射光的危害，從而增加每個拉錐套管14中的光纖12的數(shù)目，也即是說，在做鍍膜處理后，每個拉錐套管14中的光纖12的數(shù)目可以超過100。

在某些實施方式中，不同組的所述光纖相同。如此，可以使得光纖激光輸出頭10的輸出功率均勻，從而確保光纖激光輸出頭10的工作穩(wěn)定性。

在某些實施方式中，所述拉錐套管包括石英套管。石英套管14的材料可以是純石英材料、外層摻氟內(nèi)層純石英材料或者其他在1400攝氏度處于熔融狀態(tài)的玻璃介質(zhì)。如此，可以實現(xiàn)光纖12收容于拉錐套管14后的熔融拉錐操作。

在某些實施方式中，例如當光纖12為多模光纖時，拉錐套管14可以為純石英材料。多模光纖多為外層摻氟，內(nèi)層純石英的結構，拉錐套管14采用純石英材料，利用純石英材料折射率高于摻氟石英材料的特性，從而導出光纖激光輸出頭10制備過程中從光纖12側(cè)面泄露的激光。

請參閱圖5，在某些實施方式中，拉錐套管14的橫截面包括圓形。如此，圓形的拉錐套管14利于光纖12收容于拉錐套管14后的熔融拉錐操作。

在某些實施方式中，拉錐套管14的橫截面也可以是六邊形、八邊形或者其他多邊形，在此不做任何限制。不同橫截面形狀的拉錐套管14可以使光纖12具有不同的排列形式，根據(jù)輸出光斑形狀的不同或其他需求，可以選擇不同橫截面的拉錐套管14。

在某些實施方式中，封裝套管16的材料包括金屬。金屬材料的封裝套管16可以夾持固定光纖束并且散熱，同時，由于金屬的相關工藝比較成熟，可以有效地降低光纖激光輸出頭10的制造成本。

在某些實施方式中，封裝套管16的材料還可以是其他能夠固定光纖束的材料，包括塑料、橡膠等。

較佳地，封裝套管16的材料不僅可以實現(xiàn)固定光纖束的效果，還需具備較好的熱傳導能力，如此，利用封裝套管16的散熱效果，可以將光纖束激光泄露或者其他方式產(chǎn)生的熱量傳導到外界，從而確保光纖激光輸出頭10的穩(wěn)定性和實用性。

請參閱圖6，在某些實施方式中，封裝套管16的橫截面包括矩形。如此，利用封裝套管16矩形橫截面，可以使排列在封裝套管16中的光纖束的輸出端面近似矩形形狀，從而使光纖激光輸出頭能夠輸出矩形光斑。

在某些實施方式中，封裝套管16的橫截面還包括三角形、五邊形及其他多邊形。如此，利用光纖束在封裝套管16里面不同的排列形式，可以輸出類似對應形狀的光斑，也即是說，封裝套管的橫截面的形狀就是輸出光斑的對應形狀。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施方式，可以理解的是，上述實施方式是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施方式進行變化、修改、替換和變型。