一種熔融法包層功率濾除裝置的製作方法

2024-03-25 00:27:05 1

本發明涉及光纖雷射器件技術領域，特別是涉及一種熔融法包層功率濾除裝置。

背景技術：

隨著光纖技術的發展，光纖雷射器功率逐年增加，其主要實現形式為光纖雷射種子系統和光纖雷射放大系統中的雷射合成。為了保證雷射系統的安全穩定運行及光束質量，需要在光纖雷射器輸出前或進入下一級系統前將光纖包層中的泵浦光和雷射濾除。現有的技術和方法是將單包層光纖或者雙包層光纖的一段塗覆層和外包層去除，將光纖裸露部分與折射率大於去除部分的光學膠充分接觸，當雷射系統運轉時，包層中的泵浦光或者雷射會因為光學膠部分的折射率變化而洩露到光學膠層中，在光學膠層中傳播。但是由於光學膠對於泵浦光和雷射的吸收，以及光學膠本身熱傳導係數低，光學膠層中的光能迅速轉化為熱能，使得光學膠的溫度上升，從而影響光學膠本身性質，甚至損壞而最終限制了包層功率濾除的效果。

技術實現要素：

本發明提供了一種能夠提升泵浦光或者雷射的濾除效果及安全穩定性的熔融法包層功率濾除裝置。

本發明一種熔融法包層功率濾除裝置，包括去除外包層和塗覆層的一段光纖，在光纖上連接和固化光學玻璃層；光學玻璃層分為N段，N≥2，沿光纖中光的傳播方向，N段光學玻璃層的折射率依次升高；每段光學玻璃層的折射率均大於去除的外包層和塗覆層的折射率；光纖和光學玻璃層全部密封於金屬外 殼中，金屬外殼中設有冷卻水道。

作為優選方案，光纖的長度大於5cm。

作為優選方案，光纖處於光學玻璃層的中心位置。

本發明通過採用多種折射率的光學玻璃層代替光學膠，提高了材料本身的耐熱溫度和熱傳導係數，使包層中的雷射和泵浦光在光學玻璃層中傳播，提高包層功率濾除裝置的工作溫度和安全穩定性。

附圖說明

圖1本發明的縱向剖面示意圖；

圖2本發明的橫向剖面示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發明一種熔融法包層功率濾除裝置，包括去除外包層和塗覆層的一段光纖4，在光纖4上連接和固化光學玻璃層3；光學玻璃層3的折射率大於去除的外包層和塗覆層的折射率；光纖4和光學玻璃層3全部密封於金屬外殼2中，金屬外殼2中設有冷卻水道。

如圖1所示，光學玻璃層3分為N段，N≥2。沿光纖4中光的傳播方向，光學玻璃層3每段的折射率為n1，n2，n3，…nN，折射率關係為n1＜n2＜n3＜…＜nN。上述設計的優點在於，隨著光學玻璃層折射率的遞增，使包層中的泵浦光和雷射逐步濾出，提高濾除效果。

去除外包層和塗覆層的光纖4的長度大於5cm有利於更好的濾出泵浦光和雷射。

上述熔融法包層功率濾除裝置的製造方法如下：

步驟一，在去除外包層和塗覆層的一段光纖4上穿套直徑略大於光纖4直 徑的N段光學玻璃管。沿光纖4中光的傳播方向，N段光學玻璃管每段的折射率為n1，n2，n3，…nN，折射率關係為n1＜n2＜n3＜…＜nN。光纖5的長度大於5cm。

步驟二，採用氫氧焰或者石墨使光學玻璃管熔融，從而與光纖4緊密結合，形成光學玻璃層3。

步驟三，將光纖4和光學玻璃層3密封在金屬外殼2中。在金屬外殼2中設置有冷卻水道。固定並密封。

金屬外殼2與光學玻璃層3緊密包裹有利於保證器件整體的完整性，方便與雷射系統集成固定。同時，緊密接觸，更有利於通過金屬外殼中的冷卻循環帶走玻璃管中所聚集的熱量。如果光學玻璃層3的兩端與金屬外殼2存在間隙，可以通過螺釘或粘結等方式固定。

本發明熔融法包層功率濾除裝置可以通過上述方法來實現，但是並不僅限於上述方法。