一种光纤合束器制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种光纤合束器，该光纤合束器包括：若干根输入光纤和光纤合束部，其中，所述若干根输入光纤的一端与所述光纤合束部的一端连接，所述若干根输入光纤中纤芯区的光纤的包层直径为0，所述光纤合束部是由所述若干根输入光纤中所述纤芯区的光纤经熔融拉锥后形成的光纤拉锥束。本实用新型专利技术实施例提高了光纤合束器中纤芯的占空比，可以得到较高的激光光束质量，在相同拉锥比下，现有技术中的光纤合束器的输入光纤发散角放大倍率等于拉锥比例，而本实用新型专利技术中光纤合束器输入光纤的发散角放大倍率小于拉锥比例，由于没有包层的影响，本实用新型专利技术中的光纤合束器输出光纤的纤芯直径更小。

An Optical Fiber Combiner

The embodiment of the utility model provides an optical fiber combiner, which comprises several input optical fibers and fiber combiners, in which one end of the input optical fibers is connected with one end of the fiber combiner. The cladding diameter of the optical fibers in the core region of the input optical fibers is 0, and the fiber combiner is composed of the fiber cores in the input optical fibers. Fiber tapered bundles formed by fused tapered fibers in the region. The embodiment of the utility model improves the duty cycle of the fiber core in the optical fiber combiner, and can obtain higher laser beam quality. Under the same taper ratio, the divergence angle amplification ratio of the input optical fiber combiner in the prior art equals the taper ratio, while the divergence angle amplification ratio of the input optical fiber combiner in the utility model is less than the taper ratio, because there is no influence of the cladding layer. The core diameter of the output fiber of the optical fiber combiner in the utility model is smaller.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤合束器
本技术实施例涉及激光器
，尤其涉及一种光纤合束器。
技术介绍
光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑、散热性能好、工作稳定性高等优点，已经广泛应用在工业、医疗和国防等领域。然而，随着光纤非线性效应、光纤损伤阈值等机制的限制，单模光纤激光器的输出功率不可能无限提升。目前最高功率的单模光纤激光器仅为20kW，然而单模光纤激光器的理论极限为30kW左右。为了获得更大功率的激光输出，将多个单模光纤激光器进行激光合束是最有效和最直接的手段。目前普遍的光纤合束方法为空间光谱合束和全光纤合束，空间光谱合束需要空间光路调节，结构复杂，稳定性差；全光纤合束器具有结构简单硬凑、使用灵活等优点，但普通光纤合束器由于光纤束组占空比高，导致光束质量退化，降低了激光亮度。
技术实现思路
本技术实施例提供一种光纤合束器，用以解决现有技术中光纤合束器的占空比不高、光束质量低的问题。第一方面，本技术实施例提供一种光纤合束器，包括：若干根输入光纤和光纤合束部，其中，所述若干根输入光纤的一端与所述光纤合束部的一端连接，所述若干根输入光纤中纤芯区的光纤的包层直径为0，所述光纤合束部是由所述若干根输入光纤中所述纤芯区的光纤经熔融拉锥后形成的光纤拉锥束。优选地，所述若干根输入光纤过渡区的光纤的包层直径逐渐减小直至为0，所述过渡区的位于所述纤芯区之前，且所述过渡区与所述纤芯区连接。优选地，所述光纤合束部的输出断面用于输出激光，所述光纤合束部的输出断面通过对所述光纤合束部另一端的平坦区进行切割获得。优选地，还包括输出光纤，所述输出光纤与所述光纤合束部另一端的平坦区对准熔接。优选地，还包括套管，所述若干根输入光纤和所述光纤合束部充满所述套管内部，所述套管的折射率不大于所述若干根输入光纤包层的折射率。优选地，所述套管为玻璃石英套管。本技术实施例提供的一种光纤合束器，提高了光纤合束器中纤芯的占空比，可以得到较高的激光光束质量，在相同拉锥比下，现有技术中的光纤合束器的输入光纤发散角放大倍率等于拉锥比例，而本技术中光纤合束器输入光纤的发散角放大倍率小于拉锥比例，由于没有包层的影响，本技术中的光纤合束器输出光纤的纤芯直径更小。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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的附图。图1为本技术实施例一种光纤合束器的结构示意图；图2为本技术实施例一种光纤合束器中输入光纤的结构示意图；图3为本技术一实施例一种光纤合束器的结构示意图；图4为本技术实施例一种光纤合束器的制备方法的流程图；图5为本技术实施例制备的一种光纤合束器的结构示意图；图6为本技术实施例制备出的一种光纤合束器在图5中E处的截面示意图；图7为本技术实施例制备出的一种光纤合束器在图5中F处的截面示意图；图8为本技术又一实施例一种光纤合束器制备方法的流程图；图9为本技术实施例制备的光纤合束器中对套管处理的示意图；图10为本法实施例中的光纤合束器在图3中A处的截面示意图；图11为本法实施例中光纤合束器在图3所示B处的截面示意图；图12为本法实施例中光纤合束器在图3所示C处的截面示意图；图13为本法实施例中光纤合束器在图3所示D处的截面示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。图1为本技术实施例一种光纤合束器的结构示意图，如图1所示，该光纤合束器包括：若干根输入光纤101和光纤合束部，其中，所述若干根输入光纤的一端与所述光纤合束部的一端连接，所述若干根输入光纤中纤芯区的光纤的包层直径为0，所述光纤合束部是由所述若干根输入光纤中所述纤芯区的光纤经熔融拉锥后形成的光纤拉锥束。本技术实施例中的光纤合束器由若干根输入光纤101和光纤合束部102组成，每根输入光纤都由纤芯和包层组成，并且每根光纤的结构都相同，在每根光纤的一端有一个纤芯区，这个纤芯区内，输入光纤在这个纤芯区内的部分没有包层，只有纤芯，将每根输入光纤位于纤芯区的部分进行拉锥熔融后形成光纤拉锥束，该光纤拉锥束就是光纤合束部，由于进行熔融的光纤没有包层，只有纤芯，因此光纤合束部中纤芯的占空比达到100％。本技术实施例提供的光纤合束器提高了纤芯的占空比，可以得到较高的激光光束质量。在上述实施例的基础上，优选地，所述若干根输入光纤过渡区的光纤的包层直径逐渐减小直至为0，所述过渡区的位于所述纤芯区之前，且所述过渡区与所述纤芯区连接。图2为本技术实施例一种光纤合束器中输入光纤的结构示意图，如图2所示，以一根输入光纤为例进行说明，201区域表示该输入光纤的过渡区，在该过渡区内，光纤的直径逐渐减小直至为0，其中，主要是过渡区内包层的直径逐渐减小并逐渐变为0，最后与纤芯区连接，202区域表示该输入光纤的纤芯区，在该纤芯区内，包层直径为0，也就是说只有纤芯没有包层。本技术实施例中，输入光纤经过化学腐蚀、激光刻蚀、抛磨等方式的处理。光纤前端5cm为纤芯区，光纤直径等于纤芯直径。光纤前端5cm-6cm区域为过渡区，光纤直径由大变小。在上述实施例的基础上，优选地，所述光纤合束部的输出断面用于输出激光，所述光纤合束部的输出断面通过对所述光纤合束部另一端的平坦区进行切割获得。在上述实施例的基础上，优选地，还包括输出光纤，所述输出光纤与所述光纤合束部另一端的平坦区对准熔接。在具体使用的过程中，既可以将光纤合束部的另一端直接用来输出激光，也可以与输出光纤直接对准熔接后，通过输出光纤输出激光。本技术实施例提供的一种光纤合束器，提高了光纤合束器中纤芯的占空比，可以得到较高的激光光束质量，在相同拉锥比下，现有技术中的光纤合束器的输入光纤发散角放大倍率等于拉锥比例，而本技术中光纤合束器输入光纤的发散角放大倍率小于拉锥比例，由于没有包层的影响，本技术中的光纤合束器输出光纤的纤芯直径更小。图3为本技术一实施例一种光纤合束器的结构示意图，如图3所示，在上述实施例的基础上，该光纤合束器还包括套管，所述若干根输入光纤和所述光纤合束部充满所述套管内部，所述套管的折射率不大于所述若干根输入光纤包层的折射率。图3中，301表示输入光纤，302表示输入光纤的纤芯区，303表示套管，对纤芯区内的光纤进行拉锥，得到光纤合束部，同样，套管的形状与光纤合束部的一致，并且，套管的折射率小于或等于所述光纤包层的折射率，该套管就可以起到与光纤包层相同的作用。具体地，所述套管为玻璃石英套管。本技术实施例提供的一种光纤合束器及其制造方法，提高了光纤合束器中纤芯的占空比，可以得到较高的激光光束质量，由于没有包层的影响，本技术中的光纤合束器输出光纤的纤芯直径更小。图4为本技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤合束器，其特征在于，包括：若干根输入光纤和光纤合束部，其中，所述若干根输入光纤的一端与所述光纤合束部的一端连接，所述若干根输入光纤中纤芯区的光纤的包层直径为0，所述光纤合束部是由所述若干根输入光纤中所述纤芯区的光纤经熔融拉锥后形成的光纤拉锥束。

【技术特征摘要】
1.一种光纤合束器，其特征在于，包括：若干根输入光纤和光纤合束部，其中，所述若干根输入光纤的一端与所述光纤合束部的一端连接，所述若干根输入光纤中纤芯区的光纤的包层直径为0，所述光纤合束部是由所述若干根输入光纤中所述纤芯区的光纤经熔融拉锥后形成的光纤拉锥束。2.根据权利要求1所述光纤合束器，其特征在于，所述若干根输入光纤过渡区的光纤的包层直径逐渐减小直至为0，所述过渡区的位于所述纤芯区之前，且所述过渡区与所述纤芯区连接。3.根据权利要求1所述光纤合束器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝启欣，李成，闫大鹏，黄中亚，
申请(专利权)人：武汉锐科光纤激光技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42