一种光纤包层光滤除器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光纤包层光滤除器，包括光纤、光纤涂覆层、涂覆层剥除窗口、光纤纤芯、光纤刻蚀槽、玻璃管、封装套和冷却液，所述光纤刻蚀槽设置在涂覆层剥除窗口内的光纤上，玻璃管套装在涂覆层剥除窗口外部并密封固定，玻璃管两端与封装套连接固定，形成一个中空腔体，冷却液位于腔体内部，腔体上设置有进液口和出液口。该光纤包层滤除器可滤除较高功率包层光，光纤表面温度低，使用安全性高。裸光纤受玻璃管保护，一方面避免光纤受其他介质污染出现发热点，另一方面避免光纤刻蚀槽区位过细受外力冲撞发生折断。光纤刻蚀槽按既定大小在光纤表面规律排布，光纤剥离器滤光性能一致性高，适于规模化生产，可广泛应用于工业高功率光纤激光器中。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤包层光滤除器
本技术属于光学领域，尤其涉及一种光纤包层光滤除器。
技术介绍
高功率光纤激光器主要应用于碳钢、不锈钢等金属板材的切割，其工作原理是在泵浦光的作用下，增益光纤内部工作物质的激光能级出现“粒子数反转”，并通过正反馈回路(构成谐振腔)形成激光输出。对于高功率输出光纤激光器，通常采用纤芯较粗的多模双包层光纤。由于光纤不是单模的，因此在纤芯中参与激光震荡模式很多，导致光纤激光不是单模激光，而是多模输出，光束质量较差，最终影响金属切割效果。因此在激光器生产制作中，需要在光路末端连接光纤包层光滤除器，用于剥除光纤内部剩余的少部分泵浦光以及高阶模激光，从而优化光束质量。图1为传统的包层光滤除器采用光纤外包层涂胶式滤光结构，包括光纤1、光纤涂覆层8、涂覆层剥除窗口即裸光纤2、以及光学高折射率胶11、光纤纤芯4。工作原理为激光光束在光纤中传输至裸光纤，光纤包层表面的全反射条件被高折射率光学胶破坏，模式较差的包层光将经由高折射率胶滤除，此结构滤除器在实际应用时存在如下问题：滤除包层光功率较高时，包层表面高折射率胶温度过高，安全性低，如实验中传输光纤(20/400)滤除240W包层光，滤光口处光学胶温度46℃。也有方案提出通过将不同折射率(n1>n2>n3....>nn)的光学胶或其他涂覆物沿着裸光纤分层涂覆或者沿着光束传输方向,在包层上分段涂覆方案进行能量分散,以此来解决上述问题，但此方案在实际操作中难度较大，尤其在批量化生产操作中，难以通过相关参数对涂胶量、涂胶距离进行严格的标准量化，一致性低，不宜在生产制造中应用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种光纤包层光滤除器，可应用于高功率光纤激光器工业化批量生产加工，并解决现有包层光滤除器安全性、一致性较低的问题。为解决上述技术问题，本技术所提供的技术解决方案是：一种光纤包层光滤除器，包括光纤、光纤涂覆层、涂覆层剥除窗口、光纤纤芯，其特殊之处在于，还包括光纤刻蚀槽、玻璃管、封装套和冷却液体，所述光纤刻蚀槽设置在涂覆层剥除窗口内的光纤上，玻璃管套装在涂覆层剥除窗口外部并密封固定，玻璃管两端与封装套连接固定，形成一个中空腔体，冷却液位于腔体内部，腔体上设置有进液口和出液口。所述光纤刻蚀槽在涂覆层剥除窗口内沿光纤长度方向以1cm间隔均匀排列，按光纤横截面方向依次相差90度旋转排布。所述光纤刻蚀槽底面为矩形，左右两侧为平行扇形结构且垂直于底面。所述玻璃管内径大于光纤直径且玻璃管长度大于涂覆层剥除窗口长度，玻璃管中心位置与涂覆层剥除窗口中心位置重叠。本技术相比现有技术具备如下优点：(1)该光纤包层滤除器可滤除较高功率包层光，光纤表面温度低，使用安全性高。(2)裸光纤受玻璃管保护，一方面避免光纤受其他介质污染出现发热点，另一方面避免光纤刻蚀槽区位过细受外力冲撞发生折断。(3)光纤刻蚀槽按既定大小在光纤表面规律排布，光纤剥离器滤光性能一致性高，适于规模化生产，可广泛应用于工业高功率光纤激光器中。附图说明图1是现有的涂胶式光纤包层光滤除器结构示意图；图2是实施例的剖面示意图；图3是实施例三维结构示意图。图中，1-光纤,2-涂覆层剥除窗口，3-光纤刻蚀槽，4-光纤纤芯，5-玻璃管，6-封装套，7-冷却液体，8-光纤涂覆层，11-光学高折射率胶。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术加以详细说明。如图2所示，该实施例中的光纤包层光滤除器包括：光纤1、光纤涂覆层8、涂覆层剥除窗口即裸光纤2、光纤刻蚀槽3、光纤纤芯4、玻璃管5、封装套6、冷却液体7。如图3所示，裸光纤2上的5个光纤刻蚀槽3沿光纤长度方向以1cm间隔均匀排列，按光纤横截面方向依次相差90度旋转排布，图中光纤刻蚀槽沿光纤长度方向依次编号为3、31、32、33、34，且沿逆时针方向旋转相邻刻蚀槽相差90°，刻蚀槽底面为矩形，左右两侧为平行扇形结构且垂直于底面。该排布方法一方面保证包层光沿不同方向均匀滤除，另一方面避免裸光纤局部过细发生折断。玻璃管5套在裸光纤上，玻璃管内径大于光纤直径且玻璃管长度大于裸光纤长度，玻璃管中心位置与裸光纤中心位置处重叠，玻璃管两端采用光学胶密封确保裸光纤处于密封的空间内。光纤1穿过封装套6，且玻璃管内部光纤以及玻璃管完全密封在封装套内部，玻璃管两端与封装套连接固定。该包层光滤除器正常工作时，包层光通过刻蚀槽发生折射滤出，并透过玻璃管进入到冷却液以及冷却壳体壁上，转化为热能，此过程中，冷却液从进水口进入冷却壳体并由出水口流出，循环的冷却液不断带走热量，确保玻璃管外部环境温度处于安全范围内。此结构光纤包层光滤除器可滤除高功率包层光，实际工作中光纤表面温度低，无污染，不易折损，安全稳定性高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤包层光滤除器，包括光纤、光纤涂覆层、涂覆层剥除窗口、光纤纤芯，其特征在于：还包括光纤刻蚀槽、玻璃管、封装套和冷却液体，所述光纤刻蚀槽设置在涂覆层剥除窗口内的光纤上，玻璃管套装在涂覆层剥除窗口外部并密封固定，玻璃管两端与封装套连接固定，形成一个中空腔体，冷却液位于腔体内部，腔体上设置有进液口和出液口。

【技术特征摘要】
1.一种光纤包层光滤除器，包括光纤、光纤涂覆层、涂覆层剥除窗口、光纤纤芯，其特征在于：还包括光纤刻蚀槽、玻璃管、封装套和冷却液体，所述光纤刻蚀槽设置在涂覆层剥除窗口内的光纤上，玻璃管套装在涂覆层剥除窗口外部并密封固定，玻璃管两端与封装套连接固定，形成一个中空腔体，冷却液位于腔体内部，腔体上设置有进液口和出液口。2.根据权利要求1所述的光纤包层光滤除器，其特征在于：所述光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：段开椋，韩媛，
申请(专利权)人：西安中科中美激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61