用于滤除包层光的光纤及应用其的包层光滤除器制造技术

一种用于滤除包层光的光纤及应用其的包层光滤除器，所述光纤至少包括：滤除包层光段，其中，所述滤除包层光段至少包括：纤芯；以及至少一包覆所述纤芯的包层，最外侧包层外表面沿光传播方向依次涂覆低折射率材料层及高折射率材料层，低折射率材料层中填充有散射粒子，该光纤可逐步滤除包层光，避免了滤除的包层光过于集中，分散了包层光产生的热效应。

Optical fiber for filtering cladding light and cladding optical filter using the same

For the filter fiber and cladding optical filter using cladding optical fiber, the filter comprises at least a cladding optical section, wherein, the filter section includes at least a cladding optical fiber core; and at least one coating of the core cladding layer, the outer cladding outer surface along the light propagation direction are coated with low refractive index material layer and a layer of high refractive index material, the material of low refractive index layer filled with scattering particles, the optical fiber can gradually remove cladding light, avoid cladding optical filter is too concentrated, Bao Cengguang produced by the thermal effect of dispersion.

【技术实现步骤摘要】
用于滤除包层光的光纤及应用其的包层光滤除器
本专利技术属于光纤激光器领域，具体涉及一种滤除光纤包层中残余泵浦激光或剥除高功率传能光纤中有害的包层光的器件。
技术介绍
随着半导体激光泵浦技术和光纤拉制技术的发展，高功率光纤激光与放大器的功率不断提高，目前已实现万瓦级光纤激光输出。在光纤激光与放大器输出端前，由于未充分吸收的泵浦光和纤芯泄漏到包层的激光，导致在包层中还存在大量的包层光，其会严重影响光纤激光器的输出光束质量，并对后面链路光学器件造成的危害，因此需要在激光输出前将包层光从光纤包层中剥离。目前现有的包层光滤除方法大致可以分为两类：一是在光纤包层表面涂高折射率的材料，从而破坏全反射条件，使得包层光从包层中剥离出来。另一种是对光纤包层进行腐蚀或者微加工，使包层光泄漏出来。这两种方法的缺陷是很难实现滤除温度均匀分布，大部分包层光会在几毫米的距离内泄漏出来，由于高折射率的材料对包层光有一定的吸收，造成滤除器局部过热，即使通过改进散热性能也难以实现数百瓦到上千瓦的包层光滤除。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种用于包层光滤除的光纤及应用其的包层光滤除器。(二)技术方案根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于滤除包层光的光纤，至少包括：滤除包层光段，其中，所述滤除包层光段至少包括：纤芯；以及至少一包覆所述纤芯的包层，最外侧包层外表面沿光传播方向依次涂覆低折射率材料层及高折射率材料层，低折射率材料层中填充有散射粒子。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种包层光滤除器，其中，包括：上述的光纤；以及冷却腔体，包括：冷却主体和及其上设置的凹槽，所述凹槽容置所述滤除包层光段用于散热。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术至少具有以下有益效果之一：光纤表面沿光传输方向依次设置涂覆低折射率材料层和折射率材料层，其中低折射率材料层中添加有散射粒子，逐步滤除包层光，避免了滤除的包层光过于集中，分散了包层光产生的热效应；低折射材料层中沿光传输方向添的有散射粒子含量依次升高，可以逐步滤除包层中部分包层光，进一步避免了滤除的包层光过于集中，分散了包层光产生的热效应；低折射率材料层中沿光传输方向添的有散射粒子含量分段依次升高，方便光纤制造；冷却装置容纳该光纤，将光纤释放的热量迅速导出，避免高热量影响光纤器件，可以承受百瓦到上千瓦的包层光滤除，可应用于千瓦和万瓦及光纤激光器中，极大的提高了光纤激光器的安全稳定性能。附图说明图1为本专利技术实施例中用于滤除包层光的光纤的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例用于滤除包层光的光纤的结构示意图；图3为本专利技术又一实施例用于滤除包层光的光纤的结构示意图；图4为本专利技术再一实施例用于滤除包层光的包层光滤除器的结构示意图；图5为图4中AA的截面图；图6为本专利技术进一步一实施例用于滤除包层光的包层光滤除器的结构示意图。具体实施方式本专利技术某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本专利技术的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本专利技术满足适用的法律要求。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术提供了一种用于滤除包层光的光纤10，该光纤10是经成品光纤制作的，并非传统意义上的光纤。而上述成品光纤则为传统意义上的光纤。以双包层光纤为例，成品光纤包括纤芯13、内包层12、外包层14及涂覆层11四部分，其中纤芯13用于产生及传输信号激光，内包层12附着在纤芯13表面，用于传输泵浦激光，外包层14附着在内包层12表面，用于束缚内包层12中传输的泵浦激光，使其不产生外泄，涂覆层11附着在外包层14表面，用于保护光纤表面不被损伤及提高光纤柔韧性，涂覆层同时起到束缚包层中传输的泵浦光，使其不产生外泄。图1为本专利技术一实施例中用于滤除包层光的光纤的结构示意图，如图1所示，用于滤除包层光的光纤10由成品光纤制作而成。上述光纤10由成品光纤在滤除包层光段剥除涂覆层11而成，并且在剥除涂覆层11后的光纤部分的表面上沿光传输方向依次涂覆低折射率材料层15及高折射率材料层16，其中低折射率材料层15中填充散射粒子，低折射率材料层15的折射率n15小于等于涂覆层11的折射率n，填充散射粒子的低折射率材料层15可以将包层中部分包层光引导出外包层14，光纤包层表面附着散射粒子区域，破坏全反射条件，包层光被滤除出来；光纤包层表面附着低折射率材料区域，包层光不会被滤除。散射粒子的含量质量百分比的范围为5％～90％，高折射率材料层16的折射率n16大于涂覆层11的折射率n，其可以破坏光纤外包层14的全反射条件，可以滤除剩余包层光。本实施例中滤除包层光的光纤10，逐步滤除包层光，避免了滤除的包层光过于集中，分散了包层光产生的热效应。需要说的是本实施例中以双包层光纤为例进行举例说明，本实施例中的用于滤除包层光的光纤可以还可以为多包层光纤，通过剥离成品光纤的涂覆层并涂覆沿光传输方向在最外侧包层上依次涂覆低折射率材料层15及高折射率材料层16获得。图2为本专利技术另一实施例用于滤除包层光的光纤的结构示意图，如图2所示，本实施例中与上一实施例类似，不同之处在于，细化了填充由散射粒子的低折射率材料层15的结构，填充散射粒子的低折射率材料层15将包层中部分包层光引导出外包层14的能力与其中填充的散射粒子的含量有关，填充的散射粒子的含量越高，将包层光引导出包层的能量就越强，因此，本实施例中，沿光传输方向，低折射率材料层15填充散射粒子的浓度逐渐增高，可以逐步滤除部分包层光，避免了滤除的部分包层光过于集中，分散了包层光产生的热效应。具体如图2所示，本实施例中，低折射率材料层15分为了第一子低折射率材料层151及第二子低折射率材料层152，两低折射率材料层中均添加有散射粒子17，其中第一子低折射率材料层151及第二子低折射率材料层152沿光传输方向顺序排列，第一子低折射率材料层151的散射粒子17的含量低于第二子低折射率材料层152中散射粒子17的含量，例如，第一子低折射率材料层151的散射粒子17的质量百分比为5％～15％，第二子低折射率材料层152的散射粒子17的质量百分比为30％～40％，第二子低折射率材料层152较第一子低折射率材料层151具有更强的将包层光引导出外包层的能力，本实施例中，包层光先经过第一子低折射率材料层151，滤除第一子部分包层光，再经过第二子低折射率材料层152滤除第二子部分包层光，最后经过高折射率材料层16破坏光纤外包层14的全反射条件，滤除剩余的包层光，本实施例可以逐步滤除包层光，避免了滤除的包层光过于集中，分散了包层光产生的热效应。本实施例中，每一第二子低折射率材料层中的散射粒子17的含量固定，容易制造。需要说明的是，本实施例尽管仅给出低折射率材料层15分为两个子层的方式，本领域技术人员可以理解的是为了进一步分步滤除部分包层光，在其他实施例中，低折射率材料层15分为n个子低折射率材料层的方式，沿光传输方向顺序排列的子低折射率材料层中的散射粒子17依次增高。在另一些其他实施例中，低折射率材料层15并不分段，其沿光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于滤除包层光的光纤(10)，至少包括：滤除包层光段，其中，所述滤除包层光段至少包括：纤芯(13)；以及至少一包覆所述纤芯(13)的包层，最外侧包层外表面沿光传播方向依次涂覆低折射率材料层(15)及高折射率材料层(16)，低折射率材料层(15)中填充有散射粒子(17)。

【技术特征摘要】
1.一种用于滤除包层光的光纤(10)，至少包括：滤除包层光段，其中，所述滤除包层光段至少包括：纤芯(13)；以及至少一包覆所述纤芯(13)的包层，最外侧包层外表面沿光传播方向依次涂覆低折射率材料层(15)及高折射率材料层(16)，低折射率材料层(15)中填充有散射粒子(17)。2.根据权利要求1所述的光纤，其中所述低折射率材料层沿光传播方向依次包括N个子低折射率材料层(151，152)，N为正整数且N≥1，其中每个子低折射率材料层内的散射粒子(17)的含量为Si，其中Si＜Si+1i＝1，2，……N-1。3.根据权利要求1所述的光纤，其中N＝2，第一子低折射率材料层(151)及第二子低折射率材料层(152)中的散射粒子(17)的含量质量百分比分别为：5％≤S1≤15％，30％≤S2≤40％。4.根据权利要求1所述的光纤，其中所述低折射率材料层沿光传播方向上散射粒子(17)的含量连续变大。5.根据权利要求2所述的光纤，其中，第一子低折射率材料层(151)、第二子低折射率材料层(152)、……、第N子低折射率材料层及高折射率材料层(16)沿光传播方向依次设置在一滤除包层光段上。6.根据权利要求2所述的光纤，其中，第一子低折射率材料层(151)、第二子低折射率材料层(152)、……、第N子低折射率材料层及高折射率材料层(16)沿光传播方向依次分别设置在多个滤除包层光段上，其中每一滤除包层光段包括上述第一子低折射率材料层(151)、第二子低折射率材料层(152)、……、第n子低折射率材料层及高折...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫武鹏，薛宇豪，陈子伦，雷文强，
申请(专利权)人：中科先为激光科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11