除返光纤激光器及除返光纤制造技术

除返光纤激光器及除返光纤，涉及光纤激光器技术领域，除返光纤激光器包括除返光纤，除返光纤用于消除纤芯中反向传输的返回光，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，以使在除返光纤的纤芯中沿所述激光输出方向的反方向传输的返回光进入除返光纤的包层。这样，返回光在除返光纤的纤芯中沿激光输出方向的反方向传输的过程中，就会逐步从纤芯进入包层，从而消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。

Fiber laser and fiber

【技术实现步骤摘要】
除返光纤激光器及除返光纤
本专利技术涉及光纤激光器

技术介绍
金属、玻璃等材料对光线的反射效果比较好，这类材料称为高反(高反射光)材料，采用激光对高反材料进行加工时，射在材料表面的激光大部分都会被反射回来，沿光纤激光器的光纤的纤芯逆向返回激光器内，这类返回激光器内的光称为返回光，由于光纤激光器的谐振、增益放大、输出均在光纤的纤芯中进行，在光纤的纤芯中逆向返回的返回光会对激光器造成影响，可能会损坏激光器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种除返光纤激光器，其能够消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案。除返光纤激光器，包括光纤，所述光纤包括用于消除纤芯中反向传输的返回光的除返光纤，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，以使在除返光纤的纤芯中沿所述激光输出方向的反方向传输的返回光进入除返光纤的包层。光纤的纤芯的数值孔径代表了光线进出纤芯时的锥角大小，数值孔径越大，意味着允许更大入射/出射角度范围的光线进出。本专利技术中，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，也就是说，沿激光输出方向的反方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变小，这样，返回光在除返光纤的纤芯中沿激光输出方向的反方向传输的过程中，就会逐步从纤芯进入包层，从而消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。其中，除返光纤分为多段，同一段除返光纤的纤芯的数值孔径相同，所述激光输出方向为从左至右，各段除返光纤从左至右依次连接，每段除返光纤的纤芯的数值孔径大于在该段除返光纤的左方的另一段除返光纤的纤芯的数值孔径。这样，除返光纤就可以由多段纤芯的数值孔径不同的光纤熔接形成，利用现成的光纤就可以做成，而不必专门制作一整条纤芯数值孔径变化的光纤来作为除返光纤。进一步地，除返光纤有三段，从左至右，第一段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.035～0.045，第二段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.045～0.055，第三段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.06～0.07。经过试验，这个方案的效果最佳，能够消除绝大部分返回光，保护激光器。更进一步地，从左至右，第一段除返光纤为种子源光纤，第二段除返光纤为功率放大光纤，第三段除返光纤为输出光纤。利用光纤激光器中已有的种子源光纤、功率放大光纤、输出光纤，选择这3类光纤的合适的纤芯的数值孔径，即可作为除返光纤，不必再另外增加一段光纤来作为除返光纤，降低成本，简化结构。或者，沿所述激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径连续变大。除返光纤的纤芯的数值孔径也可以是连续变化的，连续变化的趋势可以调整，例如可以是线性连续，根据不同的需要，可专门制成一段完整的、未经焊接的光纤作为除返光纤，适用于某些特定的场景，效果更好。其中，所述光纤激光器还包括包层光剥离器，包层光剥离器与所述光纤连接，以剥离在所述光纤的包层中传输的返回光。利用包层光剥离器将进入包层中的返回光从所述光纤中剥离，使这些光线射出所述光纤，优化光纤激光器的光束质量，也避免这些光线再度进入纤芯，彻底消除返回光。本专利技术还提出一种除返光纤，其能够消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。为实现上述目的，提出以下技术方案。除返光纤，沿除返光纤的输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，以使在除返光纤的纤芯中沿所述输出方向的反方向传输的返回光进入除返光纤的包层。光纤的纤芯的数值孔径代表了光线进出纤芯时的锥角大小，数值孔径越大，意味着允许更大入射/出射角度范围的光线进出。沿除返光纤的输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，也就是说，沿激光输出方向的反方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变小，这样，返回光在除返光纤的纤芯中沿输出方向的反方向传输的过程中，就会逐步从纤芯进入包层，从而消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。其中，除返光纤分为多段，同一段除返光纤的纤芯的数值孔径相同，所述输出方向为从左至右，各段除返光纤从左至右依次连接，每段除返光纤的纤芯的数值孔径大于在该段除返光纤的左方的另一段除返光纤的纤芯的数值孔径。这样，除返光纤就可以由多段纤芯的数值孔径不同的光纤熔接形成，利用现成的光纤就可以做成，而不必专门制作一整条纤芯数值孔径变化的光纤来作为除返光纤。进一步地，除返光纤有三段，从左至右，第一段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.035～0.045，第二段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.045～0.055，第三段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.06～0.07。经过试验，这个方案的效果最佳，能够消除绝大部分返回光，保护激光器。或者，沿所述输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径连续变大。除返光纤的纤芯的数值孔径也可以是连续变化的，连续变化的趋势可以调整，例如可以是线性连续，根据不同的需要，可专门制成一段完整的、未经焊接的光纤作为除返光纤，适用于某些特定的场景，效果更好。附图说明图1为实施例1的除返光纤激光器的结构示意图；图2为实施例1的除返光纤激光器的结构示意图。附图标记包括：激光器电源1，半导体泵源2，第三段除返光纤3，第二段除返光纤4，第一段除返光纤5，输出准直头6，包层光剥离器7。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作详细说明。实施例1如图1所示，本实施例的除返光纤激光器包括激光器电源1、半导体泵源2、第一段除返光纤5、第二段除返光纤4、第三段除返光纤3、输出准直头6、包层光剥离器7，激光器电源1给半导体泵源2供电，第一段除返光纤5、第二段除返光纤4、第三段除返光纤3依次连接形成一整条光纤，再首尾分别连接半导体泵源2和输出准直头6，半导体泵源2产生激光，依次经过第一段除返光纤5、第二段除返光纤4、第三段除返光纤3传输到达输出准直头6输出。其中第三段除返光纤3为输出光纤，第二段除返光纤4为功率放大光纤，第一段除返光纤5为种子源光纤，可在第一段除返光纤5、第二段除返光纤4处设置水冷系统来降温。本实施例中，同一段除返光纤的纤芯的数值孔径相同，第一段除返光纤5的纤芯的数值孔径小于第二段除返光纤4的纤芯的数值孔径，第二段除返光纤4的纤芯的数值孔径小于第三段除返光纤3的纤芯的数值孔径，各段除返光纤地纤芯的数值孔径是阶梯变化的。优选地，第一段除返光纤5的纤芯的数值孔径为0.035～0.045，第二段除返光纤4的纤芯的数值孔径为0.045～0.055，第三段除返光纤3的纤芯的数值孔径为0.06～0.07。在其他实施例中，除返光纤也可以不分段，其纤芯的数值孔径是连续变化的，或者，除返光纤也分段，既存在纤芯的数值孔径是连续变化的段，也存在阶梯变化的段。只要沿除返光纤的输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大即可。光纤的纤芯的数值孔径代表了光线进出纤芯时的锥角大小，数值孔径越大，意味着允许更大入射/出射角度范围的光线进出。沿除返光纤的输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，也就是说，沿激光输出方向的反方向，除返光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.除返光纤激光器，包括光纤，其特征是，所述光纤包括用于消除纤芯中反向传输的返回光的除返光纤，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，以使在除返光纤的纤芯中沿所述激光输出方向的反方向传输的返回光进入除返光纤的包层。/n

【技术特征摘要】
1.除返光纤激光器，包括光纤，其特征是，所述光纤包括用于消除纤芯中反向传输的返回光的除返光纤，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，以使在除返光纤的纤芯中沿所述激光输出方向的反方向传输的返回光进入除返光纤的包层。


2.如权利要求1所述的除返光纤激光器，其特征是，除返光纤分为多段，同一段除返光纤的纤芯的数值孔径相同，所述激光输出方向为从左至右，各段除返光纤从左至右依次连接，每段除返光纤的纤芯的数值孔径大于在该段除返光纤的左方的另一段除返光纤的纤芯的数值孔径。


3.如权利要求2所述的除返光纤激光器，其特征是，除返光纤有三段，从左至右，第一段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.035～0.045，第二段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.045～0.055，第三段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.06～0.07。


4.如权利要求3所述的除返光纤激光器，其特征是，从左至右，第一段除返光纤为种子源光纤，第二段除返光纤为功率放大光纤，第三段除返光纤为输出光纤。


5.如权利要求1所述的除返光纤激光器，其特征是，沿所述激光输出方向，...

【专利技术属性】
技术研发人员：湛欢，李震，汪树兵，钟辉，王亦军，
申请(专利权)人：佛山市宝光新宇实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44