專利名稱：一種高功率光纖激光器端面制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及激光領域，尤其涉及一種高功率光纖激光器端面制作方法。
背景技術(shù)：
做為固體激光器的一員，全光纖結(jié)構(gòu)的光纖激光器以其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、工作穩(wěn)定可靠、無須調(diào)試、光束質(zhì)量好、易于集成等優(yōu)點，被認為是固體激光技術(shù)實用化的最佳選擇。其應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻激光打標激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫(yī)療器械儀器設備、大型基礎建設等。隨著應用范圍的擴展，對光纖激光器的功率要求越來越高，達到千瓦量級，出現(xiàn)了高功率光纖激光器。所謂高功率光纖激光器，是相對于光纖通訊中作為載波的低功率光纖激光器而言(功率為mW級)， 是定位于機械加工、激光醫(yī)療、汽車制造和軍事等行業(yè)的高強度光源。光纖的端面質(zhì)量直接影響光纖激光器的泵浦光耦合效率、激光輸出功率及輸出激光的光束質(zhì)量，尤其對于高功率光纖激光器，其端面功率密度很高，易受到損傷，這要求光纖端面具有很高的平整度和光潔度。常規(guī)的光纖端面處理主要包括剝覆、清潔、切割和研磨等環(huán)節(jié)，由于光纖的纖芯很細，因而操作不易且往往達不到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高功率光纖激光器端面制作方法，該方法易于對輸出端面進行精細的光學加工，從而獲得高平整度和高光潔度的端面。為達到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為一種高功率光纖激光器端面制作方法，所述光纖激光器端面包括一光纖端和一光學元件，其特征在于，包括下述步驟第一步，制作一光學元件，該光學元件一端的直徑Dl與光纖直徑相同或相近，中間段呈錐形或喇叭形，另一端直徑D2大于Dl ；第二步，按光纖輸出端面高平整度和高光潔度的要求對所述光學元件直徑較大的一端面進行精細光學加工；第三步，將該光學元件直徑為Dl的一端與高功率光纖激光器的光纖端面熔接在一起，其直徑較大的端面即為激光輸出端面。優(yōu)選的，所述光學元件采用電極放電的方式與光纖熔接為一體。進一步的，所述光學元件具有各種外形，并與一無芯光纖段熔接之后，該無芯光纖段的另一端再與所述高功率光纖激光器的光纖端面熔接。優(yōu)選的，所述光學元件與無芯光纖段采用高溫熔接的方式結(jié)合在一起。進一步的，所述光學元件作為輸出端的端面鍍有增透膜，并與一平凹鏡匹配構(gòu)成激光輸出端，所述平凹鏡的凹面鍍有部分反射膜，平面鍍有增透膜。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的一種高功率光纖激光器端面制作方法，擴大了高功率光纖激光器輸出端的輸出面積，易于對輸出端面進行精細的光學加工，從而獲得所需的高平整度和高光潔度的端面。


圖1為本發(fā)明的制作方法基本原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的制作方法實施例一結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的制作方法實施例二結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的制作方法實施例三結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明做進一步說明。如圖1、2所示，本發(fā)明采用一光學元件2，與高功率光纖激光器的光纖1端面直接相熔連接；光學元件2 —端直徑Dl與高功率光纖直徑相等或相近，另一端呈錐形或喇叭形， 其直徑為D2 (D2>D1)，在其端面201鍍增透膜層，并與一平凹鏡3構(gòu)成激光輸出端。由于 D2可制作得較大，可遠遠大于光纖1纖芯101的直徑D0，因而較易處理并獲得高的端面質(zhì)量。本發(fā)明的一種高功率光纖激光器端面制作方法的基本原理如圖1所示，具體包括如下步驟第一步，拉制一錐形或喇叭形的光學元件2，該光學元件2的一端直徑Dl與光纖 1直徑相同或相近，中間段呈錐形或喇叭形，另一端直徑D2大于Dl ；第二步，按光纖輸出端面高平整度和高光潔度的要求對所述光學元件2直徑較大的一端面進行精細光學加工；第三步，將該光學元件2直徑為Dl的一端與高功率光纖激光器的光纖1端面熔接在一起，光纖1纖芯101的直徑為D0，D0 < Dl < D2，光學元件直徑較大的端面即為激光輸出端面，比原有的光纖1纖芯101輸出端面直徑DO大，方便于進行精細光學加工，從而獲得高平整度和高光潔度的端面；也可降低輸出端功率密度，可有效解決高功率光纖激光器的輸出端面熱損傷問題。如圖2所示，光學元件2直徑為Dl的一端與光纖1間的熔接方式采用電極4放電的方式將二者熔為一體。光學元件2直徑為D2的一端面201鍍增透膜，并與一平凹鏡3構(gòu)成激光輸出端，平凹鏡3的凹面鍍有部分反射膜，平面鍍有增透膜。如圖3和4所示，光學元件也可以為具有各種外形的元件6，7，如長方體等；并與一無芯光纖段5熔接之后，該無芯光纖段5的另一端再與所述高功率光纖激光器的光纖1 端面熔接，三者采用高溫熔接方式結(jié)合在一起。該光學元件6，7的輸出端面面積大于光纖1 纖芯101的端面面積，易于進行精細的光學加工，以獲得高平整度和高光潔度的輸出端面。盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領域的技術(shù)人員應該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高功率光纖激光器端面制作方法，所述光纖激光器端面包括一光纖端和一光學元件，其特征在于，包括下述步驟第一步，制作一光學元件，該光學元件一端的直徑Dl與光纖直徑相同或相近，中間段呈錐形或喇叭形，另一端直徑D2大于Dl ；第二步，按光纖輸出端面高平整度和高光潔度的要求對所述光學元件直徑較大的一端面進行精細光學加工；第三步，將該光學元件直徑為Dl的一端與高功率光纖激光器的光纖端面熔接在一起，其直徑較大的端面即為激光輸出端面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高功率光纖激光器端面制作方法，其特征在于所述光學元件采用電極放電的方式與光纖熔接為一體。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高功率光纖激光器端面制作方法，其特征在于所述光學元件具有各種外形，并與一無芯光纖段熔接之后，該無芯光纖段的另一端再與所述高功率光纖激光器的光纖端面熔接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高功率光纖激光器端面制作方法，其特征在于所述光學元件與無芯光纖段采用高溫熔接的方式結(jié)合在一起。
5.如權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的一種高功率光纖激光器端面制作方法，其特征在于所述光學元件作為輸出端的端面鍍有增透膜。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高功率光纖激光器端面制作方法，其特征在于所述光學元件的輸出端面與一平凹鏡匹配構(gòu)成激光輸出端，所述平凹鏡的凹面鍍有部分反射膜，平面鍍有增透膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高功率光纖激光器端面制作方法，將拉制成錐形或喇叭形的光學元件與高功率光纖激光器的光纖端面對接。光纖的纖心直徑為D0，錐形光學元件和光纖對接的一端的直徑為D1，光學元件的另一端直徑為D2，D2>D1＞D0。光學元件直徑為D1的一端與光纖間采用放電方式熔為一體；光學元件直徑為D2的端面的鍍增透膜，并與一平凹鏡一起構(gòu)成激光輸出端。直徑D2的端面面積較大，方便于對其進行精細光學加工，從而可獲得高平整度和高光潔度的輸出端面。
文檔編號H01S3/067GK102185244SQ20111009369
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者吳礪, 陳燕平, 韓曉明 申請人:福州高意通訊有限公司