一種光纖激光輸出頭及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高功率的光纖激光輸出頭及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器由于具有光束質(zhì)量好、光-光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、免維護(hù)、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療和國防等領(lǐng)域。隨著光纖激光技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖激光器輸出的功率越來越高，在傳輸高功率激光時(shí)，由于雙包層光纖的芯徑很小，光纖的輸出端面的功率密度很高，任何細(xì)小的缺陷和臟污都會使光纖燒壞。
[0003]為了解決這個(gè)問題，通常都會在光纖的輸出端熔接一個(gè)石英端帽，以增大輸出光斑，從而減小輸出光斑的能量密度。具體地，將石英端帽和部分光纖密封在金屬管內(nèi)，通過冷卻水散熱。但是，這種方式由于采用光纖跟冷卻水直接接觸的方式來散熱，而對水質(zhì)的要求較高，且長時(shí)間使用后水垢會吸附聚集在裸纖處，導(dǎo)致熱量無法排出，從而燒毀激光輸出頭或者激光器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和問題，本發(fā)明提供一種高功率的光纖激光輸出頭及其制造方法。
[0005]—種光纖激光輸出頭，其包括石英端帽4、激光傳能光纖6、金屬套7及石英套管8，所述石英端帽4緊密地配合于所述石英套管8的前端，所述激光傳能光纖6具有一段包層光剝離器5，所述包層光剝離器5和所述石英端帽4熔接，并密封地固定于所述石英套管8內(nèi)，所述石英套管8密封地固定于所述金屬套7內(nèi)，所述金屬套7設(shè)有進(jìn)水孔9、出水孔10及流通冷卻水且連通所述進(jìn)水孔9和所述出水孔1的間隙。
[0006]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述石英端帽4的出射端鍍有增透膜。
[0007]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述石英套管8通過金屬密封件13固定在所述金屬套7內(nèi)。
[0008]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述包層光剝離器5通過石英密封棒12密封在石英套管8內(nèi)。
[0009]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述金屬套7的前端連接有準(zhǔn)直套筒3，所述準(zhǔn)直套筒3的前端裝有距離可調(diào)節(jié)的準(zhǔn)直透鏡2和窗口保護(hù)片I，所述窗口保護(hù)片I位于所述準(zhǔn)直套筒3的端口位置。
[0010]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述金屬套7的后端設(shè)有裸纖固定件11，所述裸纖固定件11和裸纖保護(hù)套管14固定。
[0011]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述裸纖保護(hù)套管14套入金屬鎧裝套管15內(nèi)，并固定于銷裝固定套管16的后端。
[0012]—種光纖激光輸出頭的制造方法，其包括如下步驟:
[0013]S101、剝除激光傳能光纖6的一段涂覆層，制作包層光剝離器5;
[0014]S103、將所述包層光剝離器5和石英端帽4熔接，并固定密封于石英套管8內(nèi)；
[0015]S105、將所述石英套管8套入金屬套7內(nèi)，并密封所述金屬套7內(nèi)的前端和后端。
[0016]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括:S107、安裝裸纖保護(hù)套14并套入金屬鎧裝套管15內(nèi)。
[0017]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括:S109、將所述金屬套管7的前端和準(zhǔn)直套筒3連接，通過調(diào)節(jié)準(zhǔn)直透鏡2的位置確定輸出光斑，然后安裝窗口保護(hù)片I。
[0018]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的光纖激光輸出頭通過激光傳能光纖與石英端帽熔接，可以減小端面的功率密度，承受更高的激光功率;在所述激光傳能光纖設(shè)置的包層光剝離器可以消除殘余栗浦光以及石英端面的回反光;將包層光剝離器密封在石英套管里，可以有效地避免與冷卻水直接接觸，進(jìn)而可以避免水中的雜質(zhì)吸附在光纖上，消除因雜質(zhì)吸收熱量而燒壞光纖的問題。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明提供的一種光纖激光輸出頭的示意圖；
[0020]圖2為圖1所示光纖激光輸出頭的制造方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
[0022]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0023]請參閱圖1，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種光纖激光輸出頭，其包括石英端帽4、激光傳能光纖6、金屬套7及石英套管8，所述石英端帽4緊密地配合于所述石英套管8的前端，所述激光傳能光纖6具有一段包層光剝離器5，所述包層光剝離器5和所述石英端帽4熔接，并密封地固定于所述石英套管8內(nèi)，所述石英套管8密封地固定于所述金屬套7內(nèi)，所述金屬套7設(shè)有進(jìn)水孔9、出水孔10及流通冷卻水且連通所述進(jìn)水孔9和所述出水孔10的間隙。
[0024]優(yōu)選地，所述石英端帽4的出射端鍍有增透膜，由此可以提高激光在所述石英端帽4的出射率。本實(shí)施例中，所述石英端帽4密封性地配合所述石英套管8的前端內(nèi)表面。
[0025]本實(shí)施例中，所述激光傳能光纖6剝除了一段長度約4cm的涂覆層，并通過化學(xué)腐蝕制作形成所述包層光剝離器5，制作好的所述包層光剝離器5與直徑約為8mm的所述石英端帽4通過大芯徑光纖熔接機(jī)熔接。熔接好后，所述包層光剝離器5通過石英密封棒12密封在石英套管8內(nèi)，具體地，所述石英密封棒12密封性地配合所述石英套管8的后端內(nèi)表面。
[0026]可以理解的是，所述石英端帽4和所述石英密封棒12分別從所述石英套管8的前端和后端密封所述包層光剝離器5和部分所述激光傳能光纖6。
[0027]本實(shí)施例中，所述石英套管8通過金屬密封件13固定在所述金屬套7內(nèi)。具體地，所述石英套管8的前端的外表面和所述金屬套7的前端內(nèi)表面密封性地配合，所述石英套管8的后端則緊密地連接所述金屬密封件13，并通過所述金屬密封件13和所述金屬套7的后端內(nèi)表面密封性地配合。優(yōu)選地，所述金屬密封件13的外徑大于所述石英套管8的外徑。
[0028]可以理解的是，所述金屬套7的進(jìn)水孔9、出水孔10及連通進(jìn)水孔9和出水孔10的間隙共同構(gòu)成流通冷卻水的通道，由此，冷卻水可以直接對所述石英套管8進(jìn)行冷卻，進(jìn)而可以有效地通過熱交換對所述石英端帽4和所述石英套管8內(nèi)部進(jìn)行降溫。
[0029]本實(shí)施例