包层光滤除装置和光纤激光器制造方法及图纸

技术编号:29041487 阅读:21 留言:0更新日期:2021-06-26 05:51
本申请适用于光纤激光器技术领域,提供了一种包层光滤除装置和光纤激光器,包层光滤除装置包括双包层光纤,以及连接双包层光纤的滤除器组,双包层光纤包括纤芯、环绕纤芯的外侧壁设置的内包层,以及环绕内包层的外侧壁设置的外包层和涂覆层;内包层覆盖纤芯的外侧壁,内包层包括覆盖段与裸露段,外包层和涂覆层均与覆盖段相对设置;滤除器组包括两个或者多个贴合裸露段的外侧壁设置的滤除器,且滤除器间隔设置。剥除双包层光纤的部分外包层和涂覆层并间隔贴设两个或者多个滤除器,分段剥除包层光,避免集中剥除大量残余泵浦光,防止剥除残余泵浦光产生的热量集中,提高包层光滤除装置和光纤激光器的最高可承受功率。

【技术实现步骤摘要】
包层光滤除装置和光纤激光器
本申请涉及光纤激光器
,特别涉及包层光滤除装置和光纤激光器。
技术介绍
光纤激光器是一种使用泵浦光激发双包层增益光纤的纤芯内的种子光增益放大,最后得到高功率的激光输出的激光发生装置。双包层增益光纤由掺杂稀土元素(如Yb3+、Er3+)的纤芯、具有一定形状结构(如正六边形、D形,以及正方形等)的内包层、内包层外的外包层,以及外部保护涂层构成。通过将多模的泵浦光注入到双包层增益光纤的内包层中,掺杂稀土元素的纤芯作为增益介质,进一步设置双包层增益光纤的结构以形成谐振腔,即可在双包层增益光纤中产生受激辐射的光放大,也即产生激光。实际使用中,由于需要根据掺杂的稀土元素的吸收截面选择特定波长的泵浦光和种子源,并且双包层增益光纤中的泵浦激光不可能完全被纤芯吸收,并非所有的泵浦光都能够被吸收并转化为激光。因此,在双包层增益光纤后面的光路中,不可避免地会残留未被吸收的泵浦光,而当激光器功率较高时,残留的泵浦光的功率随之升高;此外,对于高功率激光器,如用于激光切割、焊接等的激光器,由于材料的反射率较高等原因,会有大量激光从外部经激光输出头QBH反向进入内包层和外包层,这部分包层反射光的功率密度仍然很高,可能达到数百至上千瓦级别,对于整个激光系统而言这部分反射激光造成的影响不可忽视。为了消除残余泵浦光和包层反射光等对整个激光发生系统造成的影响,光纤激光器往往设置有包层光滤除装置。但是,被包层光滤除装置滤除的包层光或者包层反射光,几乎必然是通过将光能转化为热能并耗散掉的,而传统的包层光滤除装置,本质上是一端剥除了部分保护层和外包层并涂覆导光胶(用于破坏光在包层中传播的全反射条件)的双包层光纤,滤除装置的发热会随着激光功功率的上升而变得十分严重,从而限制了激光发生系统的功率的提高。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种包层光滤除装置,旨在解决传统的包层光滤除装置散热困难且可承受功率低的技术问题。本申请是这样实现的,一种包层光滤除装置,包括双包层光纤,以及连接所述双包层光纤的滤除器组,所述双包层光纤包括纤芯、环绕所述纤芯的外侧壁设置的内包层、环绕所述内包层的外侧壁设置的外包层,以及环绕所述外包层的外侧壁设置的涂覆层;所述内包层覆盖所述纤芯的外侧壁,所述内包层包括覆盖段与裸露段,所述外包层和所述涂覆层均与所述覆盖段相对设置;所述滤除器组包括两个或者多个贴合所述裸露段的外侧壁设置的滤除器,且所述滤除器间隔设置。在本申请的一个实施例中,所述裸露段包括剥除部,以及外径小于所述剥除部的腐蚀部。在本申请的一个实施例中,所述腐蚀部包括一级腐蚀支部,以及内径小于所述腐蚀部的二级腐蚀支部。在本申请的一个实施例中,所述一级腐蚀支部和所述二级腐蚀支部的外侧壁均为圆锥面。在本申请的一个实施例中,所述包层光滤除装置具有输入端和输出端,沿所述输入端至所述输出端设置的所述滤除器的单位长度滤光效率依次上升。在本申请的一个实施例中,所述滤除器采用贴合所述裸露段的外侧壁依次设置的石英粉末涂层,沿所述输入端至所述输出端设置的所述石英粉末涂层的石英粉末浓度依次上升。在本申请的一个实施例中,所述包层光滤除装置还包括封装组件,所述封装组件包括连接所述涂覆层的第一内套管、连接所述涂覆层的第二内套管,以及连接所述第一内套管的外侧壁的外套管;所述外套管连接所述第二内套管的外侧壁,所述外套管的内径大于所述涂覆层的外径,所述外套管、所述第一内套管和所述第二内套管形成封装腔,所述裸露段设置于所述封装腔内。在本申请的一个实施例中,所述包层光滤除装置还包括具有冷却腔的冷却盒,所述冷却盒设有第一通孔、与所述第一通孔相对设置的第二通孔、第一冷却剂孔,以及第二冷却剂孔;所述第一通孔、所述第二通孔、所述第一冷却剂孔,以及所述第二冷却剂孔均连通所述冷却腔和所述冷却盒的外侧。在本申请的一个实施例中,所述第一内套管和所述套管之间通过紫外固化胶水粘接,所述所述第二内套管和所述套管之间通过紫外固化胶水粘接,所述第一内套管和所述外包层之间通过紫外固化胶水粘接,所述第二内套管和所述外包层之间通过紫外固化胶水粘接。本申请还提供了一种包括了如上所述的包层光滤除装置的光纤激光器。实施本申请任一实施例提供的一种包层光滤除装置,至少具有以下有益效果:本申请各实施例提供的包层光滤除装置中,剥除了双包层光纤的一部分外包层,并在内包层的裸露段上贴设两个或者多个间隔设置的滤除器,以实现包层光的分段剥除,避免滤除器在过短的长度上集中剥除大量残余泵浦光,进而防止剥除残余泵浦光产生的热量过于集中,防止包层光滤除装置被烧毁,提高包层光滤除装置的最高可承受功率,提高光纤激光器的最高可承受功率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本申请的一个实施例提供的包层光滤除装置的结构示意图;图2是本申请的一个实施例提供的包层光滤除装置制造方法的流程示意图;图3是本申请的另一实施例提供的包层光滤除装置制造方法的流程示意图;图4是本申请的又一实施例提供的包层光滤除装置制造方法的流程示意图。上述附图所涉及的标号明细如下:1-双包层光纤;101-输入端;102-输出端;11-纤芯;12-内包层;121-裸露段;1211-腐蚀部;12111-二级腐蚀支部;12112-一级腐蚀支部;1212-剥除部;122-覆盖段;13-外包层;14-涂覆层;2-滤除器组;21-滤除器;30-封装腔;31-第一内套管;32-第二内套管;33-外套管。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是为了便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。为了说明本申请所述的技术方案,以下结合具体附图及实施例进行详细说明。请参阅图1,本申请的一个实施例提供了一种包层光滤除装置,包括双包层光纤1,以及连接双包层光纤1的滤除器组2,双包层光纤1包括纤芯11、环绕纤芯11的外侧壁设置的内包层12、环绕内包层12的外侧壁设置的外包层13,以及环绕外本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种包层光滤除装置,其特征在于,包括双包层光纤,以及连接所述双包层光纤的滤除器组,所述双包层光纤包括纤芯、环绕所述纤芯的外侧壁设置的内包层、环绕所述内包层的外侧壁设置的外包层,以及环绕所述外包层的外侧壁设置的涂覆层;所述内包层覆盖所述纤芯的外侧壁,所述内包层包括覆盖段与裸露段,所述外包层和所述涂覆层均与所述覆盖段相对设置;所述滤除器组包括两个或者多个贴合所述裸露段的外侧壁设置的滤除器,且所述滤除器间隔设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种包层光滤除装置,其特征在于,包括双包层光纤,以及连接所述双包层光纤的滤除器组,所述双包层光纤包括纤芯、环绕所述纤芯的外侧壁设置的内包层、环绕所述内包层的外侧壁设置的外包层,以及环绕所述外包层的外侧壁设置的涂覆层;所述内包层覆盖所述纤芯的外侧壁,所述内包层包括覆盖段与裸露段,所述外包层和所述涂覆层均与所述覆盖段相对设置;所述滤除器组包括两个或者多个贴合所述裸露段的外侧壁设置的滤除器,且所述滤除器间隔设置。


2.如权利要求1所述的包层光滤除装置,其特征在于,所述裸露段包括剥除部,以及外径小于所述剥除部的腐蚀部。


3.如权利要求2所述的包层光滤除装置,其特征在于,所述腐蚀部包括一级腐蚀支部,以及内径小于所述腐蚀部的二级腐蚀支部。


4.如权利要求3所述的包层光滤除装置,其特征在于,所述一级腐蚀支部和所述二级腐蚀支部的外侧壁均为圆锥面。


5.如权利要求1-4任一项所述的包层光滤除装置,其特征在于,所述包层光滤除装置具有输入端和输出端,沿所述输入端至所述输出端设置的所述滤除器的单位长度滤光效率依次上升。


6.如权利要求5所述的包层光滤除装置,其特征在于,所述滤除器采用贴合所述裸露段的外侧壁依次设置的石英粉末涂层,沿所述输入...

【专利技术属性】
技术研发人员:王越良丁泽奎林瑞荣唐中华沈培生
申请(专利权)人:莱特尔科技深圳有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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