包层功率剥离器及光纤激光器制造技术

本发明专利技术提供了一种包层功率剥离器及光纤激光器，属于光纤器件领域。所述包层功率剥离器包括：作用光纤、透光导热片和封装壳体。作用光纤位于封装壳体内，透光导热片贴附于封装壳体的内壁，作用光纤表面设置有光功率剥离窗口，光功率剥离窗口朝向透光导热片。在作用光纤的包层中传输的光束从光功率剥离窗口出射后入射到透光导热片，以使光束从包层中剥离。相比于现有技术，有效地简化了包层功率剥离器的结构，减轻了器件的重量。当应用于光纤激光器时，有利于光纤激光器的结构简化。

【技术实现步骤摘要】
包层功率剥离器及光纤激光器
本专利技术涉及光纤器件领域，具体而言，涉及一种包层功率剥离器及光纤激光器。
技术介绍
高功率光纤激光器具有高光束质量、高转换效率、高稳定性等特点，在目前工业、医疗、军事等方面的应用具有非常广阔的前景。包层光剥离器是光纤激光器内用于剥除残余泵浦光以及高阶模式，提高输出激光光束质量必备的器件。它剥除的残余泵浦光、高阶模式的光是高功率激光器系统的废热，这些废热是导致系统不稳定的重要因素，因此需要合理的设计将这部分热量耗散掉。常用的做法是利用水冷结构封装包层光剥离器将这部分热量吸收掉，但是水冷结构封装的结构较复杂，会增加整个系统的重量和复杂程度，不利于光纤激光器的结构简化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种包层功率剥离器及光纤激光器，能够有效地改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种包层功率剥离器，包括：作用光纤、透光导热片和封装壳体。所述作用光纤位于所述封装壳体内，所述透光导热片贴附于所述封装壳体的内壁，所述作用光纤表面设置有光功率剥离窗口，所述光功率剥离窗口朝向所述透光导热片。在所述作用光纤的包层中传输的光束从所述光功率剥离窗口出射后入射到所述透光导热片，以使所述光束从所述包层中剥离。在本专利技术较佳的实施例中，上述封装壳体的与所述透光导热片贴合的内壁设置有凹槽，所述透光导热片设置于所述凹槽内。在本专利技术较佳的实施例中，上述封装壳体的与所述透光导热片贴合的内壁为所述封装壳体的底面。在本专利技术较佳的实施例中，上述光功率剥离窗口位于所述作用光纤的靠近所述透光导热片的一侧。在本专利技术较佳的实施例中，由所述光功率剥离窗口出射的所述光束均入射到所述透光导热片。在本专利技术较佳的实施例中，上述光功率剥离窗口为通过将所述作用光纤表面的预设区域进行腐蚀处理而形成。在本专利技术较佳的实施例中，上述包层功率剥离器还包括用于保护所述作用光纤的透光保护管，所述透光保护管套设于所述作用光纤外，且覆盖所述光功率剥离窗口在本专利技术较佳的实施例中，上述作用光纤为双包层石英光纤。在本专利技术较佳的实施例中，上述透光导热片为蓝宝石片。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种光纤激光器，包括：激光谐振腔、散热装置及上述的包层功率剥离器。所述激光谐振腔的输出端与所述包层功率剥离器耦合，所述包层功率剥离器中设置有透光导热片的侧壁与所述散热装置贴合。所述激光谐振腔输出的激光入射到所述包层功率剥离器的作用光纤，在所述作用光纤的包层中传输的光束从所述光功率剥离窗口出射后入射到所述透光导热片，以使所述光束产生热量被所述透光导热片底部的封装壳体传导至所述散热装置散热。本专利技术实施例提供的包层功率剥离器，摒弃了传统的水冷结构封装，通过在作用光纤表面设置朝向贴附于封装壳体内壁的透光导热片的光功率剥离窗口，使得在作用光纤包层中传输的光束从该光功率剥离窗口出射到透光导热片，从而使得光束产生的热量被封装壳体导走，实现了光纤包层光功率的剥离。相比于现有技术，有效地简化了包层功率剥离器的结构，减轻了器件的重量。进一步，将该包层功率剥离器应用于光纤激光器时，能够有效地剥除在光纤包层中传输的光束，避免了光纤包层中传输的光束对光纤激光器输出光斑质量的影响，且有利于光纤激光器的结构简化。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术第一实施例提供的一种包层功率剥离器的结构示意图；图2示出了图1的A-A剖面图；图3示出了本专利技术第一实施例提供的作用光纤的结构示意图；图4示出了经360度腐蚀后的作用光纤的出光状态示意图；图5示出了本专利技术第一实施例中作用光纤的光功率剥离窗口处的出光状态示意图；图6示出了本专利技术第二实施例提供的光纤激光器的结构示意图。图中：100-包层功率剥离器；110-封装壳体；111-导热侧壁；1111-凹槽；120-作用光纤；121-第一端；122-第二端；H1-上半部分；H2-下半部分；123-纤芯；1201-矩形截面；130-光功率剥离窗口；140-透光导热片；10-光纤激光器；200-激光谐振腔；300-泵浦源。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“底面”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。两个光学器件耦合表示光束可以在两个光学器件之间传输，例如，其中一个光学器件中出射的光束能够传输至另一个光学器件。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。目前，大功率光纤激光器均采用包层泵浦技术，所使用的光纤为大芯径、双包层光纤。包层泵浦技术是将大功率的多模泵浦光有效地耦合到双包层增益光纤中，泵浦光在包层里反射传输，穿过纤芯时激发稀土离子，形成粒子数翻转，最终输出激光。然而，限于增益光纤的长度，包层中泵浦光不能被完全吸收，光纤激光器的激光输出端的光纤包层里面仍有残余泵浦光存在。此外，除了残余的泵浦光外，光纤激光器的激光输出端的光纤包层里面还存在高阶模式的光。当光纤激光器功率较高时，残余泵浦光和高阶模式的光的功率也较高，影响了光纤激光器输出激光的质量并可能导致光纤激光器的激光输出头发烫。因此，需要在光纤激光器的输出端设置包层功率剥离器，以剥除光纤激光器的激光输出端的包层光。然而，现有采用水冷结构封装的包层光剥离器结构较复杂，会增加整个系统的重量和复杂程度，不利于光纤激光器的结构简化。因此，本专利技术实施例提供了一种包层功率剥离器，以有效地解决上述问题。如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包层功率剥离器，其特征在于，包括：作用光纤、透光导热片和封装壳体，所述作用光纤位于所述封装壳体内，所述透光导热片贴附于所述封装壳体的内壁，所述作用光纤表面设置有光功率剥离窗口，所述光功率剥离窗口朝向所述透光导热片，在所述作用光纤的包层中传输的光束从所述光功率剥离窗口出射后入射到所述透光导热片，以使所述光束从所述包层中剥离。

【技术特征摘要】
1.一种包层功率剥离器，其特征在于，包括：作用光纤、透光导热片和封装壳体，所述作用光纤位于所述封装壳体内，所述透光导热片贴附于所述封装壳体的内壁，所述作用光纤表面设置有光功率剥离窗口，所述光功率剥离窗口朝向所述透光导热片，在所述作用光纤的包层中传输的光束从所述光功率剥离窗口出射后入射到所述透光导热片，以使所述光束从所述包层中剥离。2.根据权利要求1所述的包层功率剥离器，其特征在于，所述封装壳体的与所述透光导热片贴合的内壁设置有凹槽，所述透光导热片设置于所述凹槽内。3.根据权利要求2所述的包层功率剥离器，其特征在于，所述封装壳体的与所述透光导热片贴合的内壁为所述封装壳体的底面。4.根据权利要求1所述的包层功率剥离器，其特征在于，所述光功率剥离窗口位于所述作用光纤的靠近所述透光导热片的一侧。5.根据权利要求4所述的包层功率剥离器，其特征在于，由所述光功率剥离窗口出射的所述光束均入射到所述透光导热片。6.根据权利要求1所述的包层功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭超，刘玙，李琦，赵鹏飞，李成钰，唐选，王波鹏，李泽标，温静，林宏奂，王建军，景峰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51