高功率光纖剝模器的製造方法
2023-05-24 01:50:01
高功率光纖剝模器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高功率光纖剝模器，包括雙包層光纖1和封裝裝置2，雙包層光纖1中部設有去塗敷層光纖4，去塗敷層光纖4上設有多級膠層3，封裝裝置2內設有冷卻腔6，去塗敷層光纖4設於冷卻腔6內。其中多級膠層3由不同折射率膠層單元並列組成。與傳統技術相比，本實用新型能夠提供一種高功率光纖剝模器，它通過多級膠層可以有效地剝除光在光纖包層產生的高階模式光和殘餘泵浦光等有害光，並通過封裝裝置內的冷卻介質將有害光轉換成的熱量吸收並帶出，極大的提高了剝模器對高功率雷射的承受能力，使其能夠承受上百瓦的雷射，可以運用到千瓦級或者萬瓦級的光纖雷射器中。同時，極大程度地提高了光纖雷射器的安全性和使用壽命。
【專利說明】高功率光纖剝模器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高功率光纖剝模器，主要應用於大功率百瓦至萬瓦級光纖雷射器領域，尤其是高功率光纖雷射器領域的應用。
【背景技術】
[0002]光纖雷射器主要由泵浦源、增益介質、諧振腔三個基本的要素組成。泵浦源主要是高功率半導體雷射器，增益介質為稀土摻雜雙包層光纖，諧振腔可以由光纖光柵等光學反饋元件構成各種直線型諧振腔，也可以用耦合器構成各種環形諧振腔。泵浦光經適當的光學系統耦合進入增益光纖，增益光纖在吸收泵浦光後形成粒子數反轉或非線性增益並產生自發輻射所產生的自發輻射光經受激放大和諧振腔的選模作用後最終形成穩定雷射輸出。在雷射的傳輸過程中，光纖包層中的泵浦光和高階模式光會嚴重影響雷射的質量，導致光纖雷射器輸出的雷射不符合要求。現有的技術中還沒有專門的器件可以解決這種問題，在很大程度上阻止了光纖雷射器向更高功率發展。因此，開發一種能夠除去泵浦光和高階模式光等有害光的器件就顯得很有必要。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種高功率光纖剝模器，該高功率光纖剝模器可以剝除光在光纖傳輸過程中在光纖包層產生的高階模式雷射和殘餘泵浦光等有害光並吸收這些有害光產生的熱量，提高了光的傳播效率並輸出滿足要求的雷射。
[0004]本實用新型的技術方案:一種高功率光纖剝模器，包括光纖和封裝裝置，光纖中部設有去塗敷層光纖，去塗敷層光纖上設有多級膠層，封裝裝置內設有冷卻腔，去塗敷層光纖設於冷卻腔內，在其外面塗上多級膠層。
[0005]前述的高功率光纖剝模器中，多級膠層由不同折射率膠層單元並列組成。
[0006]前述的高功率光纖剝模器中，膠層單元按照折射率為N1、N2、N3…Nn…N3、N2、NI的順序設於去塗敷層光纖上，所述膠層單元的折射率滿足:N1 < N2 < N3〈…< Nn，其中η為正整數，且相鄰膠層單元折射率的差值的絕對值小於或等於0.1，光纖外包層的折射率小於任一膠層單元的折射率，使高階模式光和殘餘泵浦光等有害光被折射進入冷卻介質內。包層中的泵浦光和高階模式的光可以很好地被折射到冷卻介質中，並且不會再進入下段光纖的塗敷層。以此種方式來除去包層中的高階模式光和殘餘泵浦光等有害光。
[0007]前述的高功率光纖剝模器中，封裝裝置的一側設有冷卻介質入口，封裝裝置的另一側設有冷卻介質出口。
[0008]前述的高功率光纖剝模 器中，冷卻介質入口通過冷卻腔與冷卻介質出口相連通，冷卻介質可以通過冷卻介質入口進入冷卻腔並通過冷卻介質出口排出。
[0009]前述的高功率光纖剝模器中，冷卻腔內設有冷卻介質，冷卻介質為水或油，由於油的成本較高，常使用水為冷卻介質。
[0010]前述的高功率光纖剝模器中，封裝裝置的截面形狀為方形或圓形。[0011]與傳統技術相比，本實用新型能夠提供一種高功率光纖剝模器，它通過多級膠層可以有效地剝除光在光纖包層產生的高階模式光和殘餘泵浦光等有害光，並將高階模式光和殘餘泵浦光等有害光轉換成的熱量通過封裝裝置內的冷卻介質吸收並帶出。極大程度地提高了它對於高功率雷射的承受能力，使其能夠承受上百瓦的雷射，從而可以被運用到千瓦級或者萬瓦級的光纖雷射器中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是高功率光纖剝模器的結構示意圖；
[0013]圖2是封裝裝置的一種截面形狀；
[0014]圖3是封裝裝置的另一種截面形狀。
[0015]附圖中的標記為:1_雙包層光纖，2-封裝裝置，3-多級膠層，4-去塗敷層光纖，5-冷卻介質入口，6-冷卻腔，7-冷卻介質出口。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0017]本實用新型的實施例1:一種高功率光纖剝模器，包括雙包層光纖I和封裝裝置2，雙包層光纖I中部設有去塗敷層光纖4，去塗敷層光纖4上設有多級膠層3，封裝裝置2內設有冷卻腔6，去塗敷層光纖4設於冷卻腔6內。多級膠層3由不同折射率膠層單元並列組成。膠層單元按照折射率為N1、N2、N3…Nn…N3、N2、NI的順序設於去塗敷層光纖4上。所述膠層單元的折射率滿足NI < N2 < N3〈…< Nn，其中η為正整數，且相鄰膠層單元折射率的差值的絕 對值小於或等於0.1，光纖外包層的折射率小於任一膠層單元的折射率。封裝裝置2的一側設有冷卻介質入口 5，封裝裝置2的另一側設有冷卻介質出口 7。冷卻介質入口 5通過冷卻腔6與冷卻介質出口 7相連通。冷卻腔6內設有冷卻介質，冷卻介質為水。封裝裝置2的截面形狀為圓形。
[0018]本實用新型的實施例2: —種高功率光纖剝模器，包括雙包層光纖I和封裝裝置2，雙包層光纖I中部設有去塗敷層光纖4，去塗敷層光纖4上設有多級膠層3，封裝裝置2內設有冷卻腔6，去塗敷層光纖4設於冷卻腔6內。多級膠層3由不同折射率膠層單元並列組成。膠層單元按照折射率為的順序設於去塗敷層光纖4上。所述膠層單元的折射率滿足NI < Ν2 < Ν3〈…< Νη，其中η為正整數，且相鄰膠層單元折射率的差值的絕對值小於或等於0.1，光纖外包層的折射率小於任一膠層單元的折射率。封裝裝置2的一側設有冷卻介質入口 5，封裝裝置2的另一側設有冷卻介質出口 7。冷卻介質入口 5通過冷卻腔6與冷卻介質出口 7相連通。冷卻腔6內設有冷卻介質，冷卻介質為水。封裝裝置2的截面形狀為方形。
[0019]本實用新型的實施例3: —種高功率光纖剝模器，包括雙包層光纖I和封裝裝置2，雙包層光纖I中部設有去塗敷層光纖4，去塗敷層光纖4上設有多級膠層3，封裝裝置2內設有冷卻腔6，去塗敷層光纖4設於冷卻腔6內。多級膠層3由不同折射率膠層單元並列組成。膠層單元按照折射率為Ν1、Ν2、Ν3…Nn…Ν3、Ν2、Ν1的順序設於去塗敷層光纖4上。所述膠層單元的折射率滿足NI < Ν2 < Ν3〈…< Νη，其中η為正整數，且相鄰膠層單元折射率的差值的絕對值小於或等於0.1，光纖外包層的折射率小於任一膠層單元的折射率。封裝裝置2的一側設有冷卻介質入口 5，封裝裝置2的另一側設有冷卻介質出口 7。冷卻介質入口 5通過冷卻腔6與冷卻介質出口 7相連通。冷卻腔6內設有冷卻介質，冷卻介質為油。封裝裝置2的截面形狀為方形。
[0020]本實用新型的工作原理:在高功率的光纖雷射器的雷射輸出端設置一個高功率光纖剝模器。光纖雷射器產生雷射後，在光纖的包層中會存在泵浦光和高階模式光，當光纖中的光進入光纖剝模器時，去塗敷層光纖4外的多級膠層3通過折射將泵浦光和高階模式光剝離掉，使這些光被冷卻腔6內的冷卻介質吸收，其中冷卻介質通過冷卻介質入口 5進入冷卻腔6內，冷卻介質同時把這些有害光轉化的熱量吸收並由冷卻介質出口 7排出，纖芯中的雷射可以不受影響地在去塗敷層光纖4內傳輸。使光纖雷射器輸出高品質的雷射。
【權利要求】
1.一種高功率光纖剝模器，其特徵在於:包括雙包層光纖(I)和封裝裝置(2)，雙包層光纖(I)中部設有去塗敷層光纖(4)，去塗敷層光纖(4)上設有多級膠層(3)，封裝裝置(2)內設有冷卻腔(6 )，去塗敷層光纖(4 )設於冷卻腔(6 )內。
2.根據權利要求1所述的高功率光纖剝模器，其特徵在於:多級膠層(3)由不同折射率的膠層單元並列組成。
3.根據權利要求2所述的高功率光纖剝模器，其特徵在於:膠層單元按照折射率為N1、N2、N3…Nn…N3、N2、NI的順序設於去塗敷層光纖(4)上，所述膠層單元的折射率滿足:N1< N2 < N3 <唚< Nn，其中η為正整數，且相鄰膠層單元折射率的差值的絕對值小於或等於0.1,光纖外包層的折射率小於任一膠層單兀的折射率。
4.根據權利要求1所述的高功率光纖剝模器，其特徵在於:封裝裝置(2)的一側設有冷卻介質入口(5)，封裝裝置(2)的另一側設有冷卻介質出口(7)。
5.根據權利要求4所述的高功率光纖剝模器，其特徵在於:冷卻介質入口(5)通過冷卻腔(6)與冷卻介質出口(7)相連通。
6.根據權利要求1或5所述的高功率光纖剝模器，其特徵在於:冷卻腔(6)內設有冷卻介質，冷卻介質為水或油。
7.根據權利要求1所述的高功率光纖剝模器，其特徵在於:封裝裝置(2)的截面形狀為方形或圓形。`
【文檔編號】H01S3/067GK203595831SQ201320778151
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】李剛, 胡小波 申請人:深圳市創鑫雷射技術有限公司