抗包层光回返的光纤合束器的制备方法技术

一种抗包层回返的光纤合束器的制备方法，包括将若干根泵浦输入光纤的涂覆层去除，对裸露的包层表面使用腐蚀膏或氢氟酸等腐蚀剂进行粗糙化处理，通过控制腐蚀试剂的腐蚀时间获得不同粗糙度的光纤表面；所述的若干根泵浦输入光纤和所述的信号输出光纤成束并熔融拉锥；切割端面后与所述的信号输入光纤熔接；使用石英毛细管封装起来构成抗包层光回返的反向合束器。本发明专利技术光纤合束器可以解决器件承受的包层光问题，保证激光器总体安全可靠。保证激光器总体安全可靠。保证激光器总体安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
抗包层光回返的光纤合束器的制备方法


[0001]本专利技术涉及光纤激光器，特别是一种抗包层光回返的光纤合束器。
现有技术
[0002]光纤激光器目前被誉为新一代激光器，相对CO2或YAG激光器，光纤激光器具有光电转换效率高、结构简单、易于维护、光束质量好等优点，目前已成为激光技术发展的主流方向和激光应用的主力军，在激光打标、激光切割、医疗设备、激光光纤通讯等方面均有应用。连续激光器的单模块输出功率不断创新高，用于泵浦光合束的光学器件承载的泵浦光功率随之提升，主要包括正向合束器和反向合束器两种类型，尤其是反向合束器，在实际使用中，一方面提供包层泵浦光的注入，另一方面还需要承受高功率的信号光纤芯传输。
[0003]合束器所处光路的位置决定了它的特殊性，高功率的激光器往往正反向合束器同时使用，合束器会有部分未被吸收的包层泵浦光传输到泵浦光纤包层，可能在涂覆层剥除的位置泄露出来导致光纤涂层发热，影响器件长期可靠性，甚至沿光纤包层进入泵源内，直接影响泵源安全。专利技术专利(CN 109239848 A)中提到的一种光纤合束器，光纤合束器中设置光纤包层功率剥离装置，将输入光纤或输出光纤穿过光纤包层功率剥离装置，经光纤包层功率剥离装置泄露的激光，透过封装基板直接辐射到封装壳体上，封装壳体将大部分泄露的激光吸收并转化为热量，防止泄露的激光进一步反射，造成对光纤合束器的损伤。该专利技术中的包层功率剥除装置位于器件的输出纤，该装置可解决一定的包层回返情况，但只适用于激光在输出光纤纤芯传输的合束器结构，而对于激光在输出光纤包层传输的合束器结构，该结构在输出纤增加包层功率剥离装置会将泵浦光一同滤除，将严重影响泵浦光的注入效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种抗包层回返的光纤合束器的制备方法，本专利技术光纤合束器可以解决器件承受的包层光问题，保证激光器总体安全可靠。
[0005]本专利技术的技术解决方案如下：
[0006]一种抗包层光回返的合束器的制备方法，其特点在于该方法包括下列步骤：
[0007]1)将若干根泵浦输入光纤的涂覆层去除，对裸露的包层表面使用腐蚀膏或氢氟酸等腐蚀剂进行粗糙化处理，通过控制腐蚀试剂的腐蚀时间获得不同粗糙度的光纤表面；
[0008]2)所述的若干根泵浦输入光纤和所述的信号输出光纤成束并熔融拉锥；
[0009]3)切割端面后与所述的信号输入光纤熔接；
[0010]4)使用石英毛细管封装起来构成抗包层光回返的反向合束器。
[0011]一种抗包层光回返的合束器的制备方法，其特点在于该方法包括下列步骤：
[0012]1)将若干根泵浦输入光纤的涂覆层去除，对裸露的包层表面使用腐蚀膏或氢氟酸等腐蚀剂进行粗糙化处理，通过控制腐蚀试剂的腐蚀时间获得不同粗糙度的光纤表面；
[0013]2)所述的若干根泵浦输入光纤和所述的信号输入光纤熔接；
[0014]3)使用石英毛细管封装起来构成抗包层光回返的正向合束器。
[0015]所述的腐蚀剂为腐蚀膏或氢氟酸。
[0016]所述的腐蚀时间为1分钟30秒到30分钟。
[0017]本专利技术的工作设计原理：
[0018]高功率的激光器往往正向合束器、反向合束器同时使用，合束器注入的泵浦光经激光腔吸收后，会有部分未被吸收的包层光传输到另一端合束器的泵浦光纤包层，成为反向包层光，图2表明了反向包层光的行进方向，由于相对空气折射率，泵浦光纤包层折射率较高，反向包层光不易泄露，光会沿着泵浦光纤的包层这一光密介质一直传输，到达涂覆层位置。涂覆层折射率相对包层而言较高，那么光会从涂覆层泄露，尤其交界的剥除点会吸收光并转化为热量，热量的长期积累会影响器件长期可靠性。本专利技术中，对泵浦纤的包层表面进行粗糙化处理，处理深度在仅限于包层表面，正向泵浦光在纤芯传输，不影响泵浦光的正向注入，只处理反向注入的包层光。通过利用不同密度的腐蚀坑，破坏反向注入的光在包层的全反射条件，光将沿着满足腐蚀坑表面的折射方向前进，一般情况下，腐蚀坑表面与包层表面不平行，光将最终从包层泄露出去，达到滤除的目的，实现对涂覆层的保护，提高器件的长期可靠性。泄露的光被封装壳体吸收，转化为热量通过外部散热结构导走。
[0019]本专利技术的技术效果如下：
[0020](1)在泵浦光纤的包层进行包层光滤除处理，可有效处理反向包层光，解决合束器内高的反向包层光导致的涂覆层发热隐患的问题，提高器件的长期可靠性。
[0021](2)提高了器件的反向包层光耐受能力，针对腔体吸收效率偏低包层光偏多的激光腔，或具有较高的反向包层光的高功率激光器，使用本专利技术制备的合束器可以提高反向耐受功率等级，因此器件的适用范围更广泛。
附图说明
[0022]图1为本专利技术抗包层光回返的合束器结构示意图(以反向合束器为例)；
[0023]10：信号输出光纤；20：信号输入光纤；30：泵浦输入光纤；40：包层滤除位置；50：封装壳体示意图
[0024]60：壳体固定孔位示意图
[0025]图2为本专利技术光路传输示意图(以反向合束器为例)；101：信号输出光纤纤芯；102：信号输出光纤包层(或内包层)
[0026]201：信号输入光纤包层(或内包层)；202：信号输入光纤纤芯
[0027]301：泵浦输入光纤纤芯；302：泵浦输入光纤包层
具体实施方式
[0028]下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0029]请参见图1，图1为本专利技术抗包层光回返的合束器的结构示意图，以反向合束器为例：
[0030]实施例1
[0031]一种抗包层光回返的合束器的制备方法，该方法包括下列步骤：
[0032]1)将若干根泵浦输入光纤30的涂覆层去除，对裸露的包层表面使用腐蚀膏或氢氟酸等腐蚀剂进行粗糙化处理，通过控制腐蚀试剂的腐蚀时间获得不同粗糙度的光纤表面；
[0033]2)所述的若干根泵浦输入光纤30和所述的信号输出光纤10成束并熔融拉锥；
[0034]3)切割端面后与所述的信号输入光纤20熔接；
[0035]4)使用石英毛细管50封装起来构成抗包层光回返的反向合束器。
[0036]使用6根泵浦输入光纤30和1根信号输出光纤10经过拉锥或腐蚀等方法，获得合适的光纤直径，组合成光纤束，光纤束经熔融拉锥至合适直径，切割后与信号输入光纤20熔接。在每根泵浦输入光纤30上，使用含氢氟酸的腐蚀剂进行表面毛化处理，通过控制腐蚀程度，获得由稀疏到密集的腐蚀坑，将信号输入光纤20引入的包层光逐层进行滤除，滤除的包层光被封装壳体吸收。保护腐蚀区域的洁净程度，使用1根石英套管，将光纤束整体封装起来以提高散热能力，本实施例中采用散热片结构的封装结构提高散热能力。
[0037]本专利技术的工作设计原理：
[0038]高功率的激光器往往正向合束器、反向合束器同时使用，合束器注入的泵浦光经激光腔吸收后，会有部分未被吸收的包层光传输到另一端合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗包层光回返的合束器的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：1)将若干根泵浦输入光纤(30)的涂覆层去除，对裸露的包层表面使用腐蚀剂进行粗糙化处理，通过控制腐蚀剂的腐蚀时间获得不同粗糙度的光纤表面；2)所述的若干根泵浦输入光纤(30)和所述的信号输出光纤(10)成束并熔融拉锥；3)切割端面后与所述的信号输入光纤(20)熔接；4)使用石英毛细管(50)封装起来构成抗包层光回返的反向合束器。2.一种抗包层光回返的合束器的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：1)将若干根泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：白云娜，李文涛，李骁军，严超，
申请(专利权)人：上海飞博激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：