光纤准直器及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种光纤准直器及其制作方法，光纤准直器制作方法包括：将光纤和无芯光纤的第一端熔接的步骤；将无芯光纤的第二端与自聚焦光纤熔接的步骤；将玻璃管套在光纤、无芯光纤和自聚焦光纤外的步骤；将玻璃管对光纤、无芯光纤和自聚焦光纤进行位置固定的步骤。以及利用该制作方法制作而成的光纤准直器。通过控制扩束作用的无芯光纤的长度和准直作用的自聚焦光纤的长度，使得可自由地控制准直输出光斑半径的大小及其他准直输出特性，最后形成全玻璃结构的一体式光纤准直器，在扩大了光束输出端的输出面积后，降低了输出端的功率密度，且通过工艺简单的光纤准直器制作方法能够降低成本、提高生产效率和批量化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光领域，尤其涉及一种可耐受高功率且工艺简单的一体式光纤准直器及该光纤准直器的制造方法。
技术介绍
随着光通信与光纤激光应用范围的扩展，对光功率的要求越来越高，尤其是在高功率激光器中，高功率的激光通过光纤准直器输出时，光纤准直器的输出端面纤芯的功率密度很高，很容易造成端面损伤，因此对光纤端面的平整度和清洁度有很高的要求，不仅增加光纤准直器的加工成本，且使光纤准直器对使用环境要求较高，同时光纤准直器得使用寿命也存在隐患。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种可耐受高功率且工艺简单的光纤准直器。本专利技术的第二目的是提供一种可耐受高功率且工艺简单的光纤准直器制作方法。为了实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供一种光纤准直器，包括光纤、无芯光纤、自聚焦光纤和玻璃管，光纤包括由外到内依次设置的包括光纤涂覆层、光纤包层和光纤纤芯，无芯光纤的第一端部与光纤的端部熔接，自聚焦光纤的端部与无芯光纤的第二端部熔接，玻璃管套在光纤、无芯光纤和自聚焦光纤外并对光纤、无芯光纤和自聚焦光纤进行位置固定。由上述方案可见，通过将一段合适长度的无芯光纤熔接在光纤和一段合适长度的自聚焦光纤之间，使得光从光纤中传入无芯光纤中后，失去了光纤的波导约束作用，因而光束在一段无芯光纤中自然发散传输后使得光束直径变大，随后直径变大的光束到达自聚焦光纤处，最终自聚焦光纤将其准直后，输出光斑直径变大的准直光束，通过控制扩束作用的无芯光纤的长度和准直作用的自聚焦光纤的长度，使得可自由地控制准直输出光斑半径的大小及其他准直输出特性，最后形成全玻璃结构的一体式光纤准直器，在扩大了光束输出端的输出面积后，降低了输出端的功率密度，继而提高了光纤端面的功率耐受能力，且本光纤准直器还具备全玻璃结构、无胶化处理、工艺简单和可批量化生产的优点。更进一步的方案是，无芯光纤与光纤包层、光纤纤芯熔接。由上可见，为了使无芯光纤更好地接收由光纤输出的光束，以及为了更方便地对无芯光纤和光纤进行熔接，故将光纤的一段光纤涂覆层进行去除后，再将无芯光纤与光纤包层、光纤纤芯熔接，有效地降低光损耗，提高光效率。更进一步的方案是，无芯光纤的长度小于光纤的长度。更进一步的方案是，自聚焦光纤的长度小于光纤的长度。由上可见，通过合适长度的设置，使光束进入无芯光纤后能够进行合适范围的扩束，以及在扩束后能够得到充分准直后输出。更进一步的方案是，玻璃管的至少一部分包裹在光纤包层外。更进一步的方案是，玻璃管通过热源或激光与光纤包层、无芯光纤和自聚焦光纤贴合。由上可见，通过玻璃管对光纤包层、无芯光纤和自聚焦光纤的贴合固定，使得一体式的全玻璃光纤准直器能够稳定地进行工作，防止光纤、无芯光纤或自聚焦光纤的脱离。为了实现本专利技术的第二目的，本专利技术提供一种光纤准直器制作方法，包括:将光纤和无芯光纤的第一端熔接的步骤；将无芯光纤的第二端与自聚焦光纤熔接的步骤；将玻璃管套在光纤、无芯光纤和自聚焦光纤外的步骤；将玻璃管对光纤、无芯光纤和自聚焦光纤进行位置固定的步骤。由上述方案可见，通过将一段合适长度的无芯光纤熔接在光纤和一段合适长度的自聚焦光纤之间，使得光从光纤中传入无芯光纤中后，失去了光纤的波导约束作用，因而光束在一段无芯光纤中自然发散传输后使得光束直径变大，随后直径变大的光束到达自聚焦光纤处，最终自聚焦光纤将其准直后，输出光斑直径变大的准直光束，通过控制扩束作用的无芯光纤的长度和准直作用的自聚焦光纤的长度，使得可自由地控制准直输出光斑半径的大小及其他准直输出特性，最后形成全玻璃结构的一体式光纤准直器，在扩大了光束输出端的输出面积后，降低了输出端的功率密度，且通过工艺简单的光纤准直器制作方法能够降低成本、提高生产效率和批量化生产。更进一步的方案是，在将光纤和无芯光纤的第一端熔接的步骤之后，光纤准直器制作方法还包括切除多余部分的无芯光纤。更进一步的方案是，在将无芯光纤的第二端与自聚焦光纤熔接的步骤之后，光纤准直器制作方法还包括切除多余部分的自聚焦光纤。由上可见，首先将长度较长的无芯光纤或自聚焦光纤进行熔接，其由于长度较长较为方便地进行夹持控制和熔接，随后根据输出光斑半径的大小来对无芯光纤和自聚焦光纤的长度进行控制，对多余的无芯光纤和自聚焦光纤进行切除。更进一步的方案是，在将光纤和无芯光纤的第一端熔接的步骤之前，光纤准直器制作方法还包括去除一段光纤的光纤涂覆层的步骤。由上可见，为了使无芯光纤更好地接收由光纤输出的光束，以及为了更方便地对无芯光纤和光纤进行熔接，故将光纤的一段光纤涂覆层进行去除后，再将无芯光纤与光纤包层、光纤纤芯熔接，有效地降低光损耗，提高光效率。【附图说明】图1是本专利技术光纤准直器制作方法实施例的流程图。图2是本专利技术光纤准直器制作方法实施例中第一步的结构示意图。图3是本专利技术光纤准直器制作方法实施例中第二步的结构示意图。图4是本专利技术光纤准直器制作方法实施例中第三步的结构示意图。图5是本专利技术光纤准直器制作方法实施例中第四步的结构示意图。图6是本专利技术光纤准直器制作方法实施例中第五步的结构示意图。图7是本专利技术光纤准直器实施例的结构示意图。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。【具体实施方式】光纤准直器制作方法实施例: 参照图1和图2，图1是光纤准直器制作方法的流程图，图2是光纤准直器制作方法第一步的结构示意图。执行光纤准直器制作方法时，首先执行步骤S11，为了使光纤I中的光纤包层12和光纤纤芯13能够更好更方便地与无芯光纤2熔接，故去除一段光纤的光纤涂覆层11，随后执行步骤S12，选取直径大小合适的无芯光纤2与去除光纤涂覆层的光纤I的端部熔接，即无芯光纤2的轴向上的第一端与光纤包层12、光纤纤芯13熔接。参照图3并结合图1，随后执行步骤S13，根据输出光斑的大小，控制无芯光纤2的长度，确定所需要的无芯光纤2的长度后，切除多余的无芯光纤2，优选地，无芯光纤2的长度小于光纤I的长度。参照图4并结合图1，然后执行步骤S14，选取半径大小与无芯光纤2相等的自聚焦光纤3，将自聚焦光纤3的端部与无芯光当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤准直器，包括光纤，所述光纤包括由外到内依次设置的包括光纤涂覆层、光纤包层和光纤纤芯；其特征在于：无芯光纤，所述无芯光纤的第一端部与所述光纤的端部熔接；自聚焦光纤，所述自聚焦光纤的端部与所述无芯光纤的第二端部熔接；玻璃管，所述玻璃管套在所述光纤、所述无芯光纤和所述自聚焦光纤外并对所述光纤、所述无芯光纤和所述自聚焦光纤进行位置固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘侠，王兴龙，傅谦，肖炼，黄光华，邓剑钦，肖青，曹丁象，初单萍，段誉，
申请(专利权)人：珠海光库科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44