一种光纤合束器制造技术

本实用新型专利技术旨在提供一种设计合理、不会损伤光纤、光束质量高且能够满足大功率需求的光纤合束器。所述光纤合束器包括输出光纤（1）和多根输入光纤（2），所述输入光纤（2）的输出端端面与所述输出光纤（1）的输入端端面重叠贴合并熔接相连；其中，所述输入光纤（2）包括单光纤（21）或若干根单光纤（21）组成的光纤束（22）。本实用新型专利技术可应用于光纤合束器的技术领域。实用新型专利技术可应用于光纤合束器的技术领域。实用新型专利技术可应用于光纤合束器的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤合束器


[0001]本技术涉及光纤合束器的
，特别涉及一种光纤合束器。

技术介绍

[0002]光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑以及维护方便等优点，已在科学研究、工业制造和国防安全等领域得到了广泛的应用，也是未来高功率激光发展的重要方向之一，但是随着发展的深入，继续提升单个光纤激光器的输出功率变得越来越困难，为了应对这一状况，通过光纤激光合成技术突破单根光纤激光器的功率提升瓶颈是一个重要的方式。光纤合束器通过将多路大功率光纤激光合成到一根光纤里面输出，得到的输出功率为各路激光功率之和，从而使得光纤激光器的功率得到重大提升。
[0003]光纤合束器的结构主要包括三部分：输入光纤、熔锥光纤束和输出光纤；制作时先将输入光纤按照一定的方式进行组束，再对组束的输入光纤束进行熔融拉锥形成熔锥光纤束，最后将熔锥光纤束在锥腰处切断，并与输出光纤熔接，完成制作。而在合束器的制作中，熔融光纤束的组束拉锥是较为关键的一步，因此其制作方法尤为重要。目前熔锥光纤束的制作方法主要包括扭转法和套管法两种。扭转法是在对输入光纤组束后，通过扭转使输入光纤组束中的各光纤之间紧贴在一起，再进行加热拉锥得到熔锥光纤束，再将熔锥光纤束进行切割并与输出光纤熔接；套管法是在输入光纤组束的过程中，将输入光纤插入玻璃管内，然后将玻璃管和其内的光纤束一起拉锥得到熔锥光纤束，再对熔锥光纤束进行切割并与输出光纤熔接。但是，扭转法在制作时需要将输入光纤进行扭转，从而会导致扭转变形，使输入光纤的NA（光纤数值孔径）变大，信号纤光斑变差、熔接损耗变大；套管法在制作时需要对输入光纤和玻璃管进行拉锥，会使得光纤直径变小，发散角变大，影响光束质量。
[0004]公开号为CN109239847A的技术专利申请，其公开了一种光纤合束器，包括了输出光纤以及由多根输入光纤维插入锥形多孔套管中加热形成的固化光纤束，固化光纤束的一端面与输出光纤的一端面熔接。该申请的技术方案所制造的光纤合束器能够避免光纤束进行拉锥操作，从而使得输入光纤维的纤芯没有变化和损伤，保证了光束质量。然而上述申请在使用时具有套管结构，在高功率使用条件下会发热严重，不利于大功率的应用。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种设计合理、不会损伤光纤、光束质量高且能够满足大功率需求的光纤合束器。
[0006]本技术所采用的技术方案是：本技术的光纤合束器包括输出光纤和多根输入光纤，所述输入光纤的输出端端面与所述输出光纤的输入端端面重叠贴合并熔接相连；其中，所述输入光纤包括单光纤或若干根单光纤组成的光纤束。
[0007]进一步，所述单光纤包括未加工光纤和预加工光纤。
[0008]进一步，所述预加工光纤的预加工包括加热拉锥、化学腐蚀、激光蚀刻、机械研磨。
[0009]进一步，所述光纤束由若干根所述单光纤通过拉锥组束或熔融组束。
[0010]本技术的有益效果是：本技术所提供的光纤合束器不需要对输入光纤或输出光纤进行拉锥操作，输入光纤直接与输出光纤熔接相连，能够避免对纤芯造成损伤，从而保证了光束的质量，并且不需要套管结构，不存在发热严重问题，能够适用于高功率的使用条件，具有更好的适用性。
附图说明
[0011]图1是本技术的立体结构示意图；
[0012]图2是本技术所述光纤束的制备过程示意图；
[0013]图3是本技术具体实施方式中（6+1）*1合束器的立体结构示意图；
[0014]图4是本技术具体实施方式中（6+1）*1合束器的剖视图；
[0015]图5是本技术具体实施方式中（6+1）*1合束器的侧视图；
[0016]图6是本技术具体实施方式中14*1泵浦合束器的立体结构示意图；
[0017]图7是本技术具体实施方式中14*1泵浦合束器的剖视图；
[0018]图8是本技术具体实施方式中14*1泵浦合束器的侧视图。
具体实施方式
[0019]如图1所示，在本实施例中，本技术包括输出光纤1和多根输入光纤2，所述输入光纤2的输出端端面与所述输出光纤1的输入端端面重叠贴合并熔接相连；其中，所述输入光纤2包括单光纤21或若干根单光纤21组成的光纤束22。所述输出光纤1为输出信号光纤，有且只有一根，所述输入光纤2为输入信号光纤，可根据需要设置根数，并且所述输入光纤2包括单光纤21或光纤束22，实际使用时可以采用多根单光纤21与所述输出光纤1熔接，也可以采用多根光纤束22与所述输出光纤1熔接，还可以采用单光纤21与光纤束22混合的方式与所述输出光纤1熔接；所述输入光纤2与所述输出光纤1直接熔接相连，不需要进行拉锥操作，也不需要套管配合实现。
[0020]在本实施例中，所述单光纤21包括未加工光纤和预加工光纤，所述预加工光纤的预加工包括加热拉锥、化学腐蚀、激光蚀刻、机械研磨。所述输入光纤2可采用未经加工的光纤，也可采用预加工后的光纤，通过对未加工的光纤进行加热拉锥、化学腐蚀、激光蚀刻、机械研磨等其中任一种加工即可得到所需的预加工光纤。
[0021]如图2所示，在本实施例中，所述光纤束22由两根所述单光纤21通过拉锥组束或熔融组束，组束后，对所述光纤束22的输出端切平以与所述输出光纤1熔接。
[0022]如图3、4、5所示，图为根据本技术技术方案所制成的（6+1）*1合束器：采用了六根多模输入泵浦光纤31，其尺寸为105/125um、光纤数值孔径NA=0.22；还有单模输入信号光纤32，其尺寸为20/130um；以及为双包层光纤的输出信号光纤33，其尺寸为20/400。同样的，将单模输入信号光纤32和六根多模输入泵浦光纤31靠拢，六根多模输入泵浦光纤31以单模输入信号光纤32为中线环绕分布，将单模输入信号光纤32和多模输入泵浦光纤31的对接端面调节平齐，与输出信号光纤33对接，使单模输入信号光纤32与输出信号光纤33相连，然后熔接制得合束器。制得的合束器不需要对光纤进行拉锥，因此不会对纤芯造成损伤，并且不需要采用套管结构，在高功率条件下使用也不必担心过热问题。
[0023]如图6、7、8所示，图为根据本技术技术方案所制成的14*1泵浦合束器：采用十
四根多模输入泵浦光纤31，尺寸为105/125um、光纤数值孔径NA=0.22；输出信号光纤为多模输出信号光纤33，尺寸为400/440um；十四根多模输入泵浦光纤31以两根为一组分为七组，每组的两根多模输入泵浦光纤31先拉锥组束成尺寸为125um的输入光纤束34，然后再切平，由此可制得七组这样的输入光纤束34，将七组输入光纤束34收拢并调节平齐，再通过熔接机将七组输入光纤束34与多模输出信号光纤33熔接相连，制得泵浦合束器。制得的泵浦合束器能够大幅提高泵浦功率，制备时不需要对光纤进行拉锥，因此不会对纤芯造成损伤，并且不需要采用套管结构，在高功率条件下使用也不必担心过热问题。
[0024]本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤合束器，其特征在于：它包括输出光纤（1）和多根输入光纤（2），所述输入光纤（2）的输出端端面与所述输出光纤（1）的输入端端面重叠贴合并熔接相连；其中，所述输入光纤（2）包括单光纤（21）或若干根单光纤（21）组成的光纤束（22）。2.根据权利要求1所述的一种光纤合束器，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅谦，
申请(专利权)人：珠海光艺科技有限公司，
类型：新型
国别省市：