CN102043249A - 光纤合束器的封装结构和封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明阑述了一种合束器封装结构和封装方法。所述的封装方法包括：步骤1.将制作好的合束器产品封装于一基板上，两端使用一道胶固定光纤；步骤2.将安装有合束器的基板放入一圆管内，圆管两端用二道胶封口；步骤3.最后用三道胶将圆管封入金属盒中，合束器的输入、输出光纤伸出金属盒两端，金属盒两端置入胶帽对光纤进行保护。本发明工艺简单，封装的合束器具备长期工作稳定性佳、散热可靠性高等特点。

Description

光纤合束器的封装结构和封装方法

技术领域

本发明涉及光纤合束器的封装，尤其涉及大功率光纤合束器的封装结构和封装方法。 

背景技术

随着光纤激光技术的迅速发展和成熟，光纤激光器的特点和优势已逐渐被人们所认识，光纤激光器在国防、工业加工、医疗等领域得到了日益广泛的应用，市场需求和应用逐年在大幅增加，这势必产生对光纤合束器的大量需求。 

光纤合束器是大功率光纤激光器的核心组件之一，是目前最有效的泵浦耦合器件，它可将多个激光器的能量高效耦合进一根光纤传输，其使用功率一般在几十瓦、几百瓦、甚至千瓦量级，如此高功率的工作，对合束器的可靠性提出了高标准要求，例如其长期工作稳定性、散热设计可靠性等。 

目前，合束器的封装普遍存在散热效果差、长期稳定性差等缺点，使其应用受到极大的限制。因此，如何妥善解决合束器的封装是业内亟待解决的技术问题。 

发明内容

本发明为了解决现有合束器封装散热效果差、长期稳定性差等技术问题，提供一种简单有效的光纤合束器的封装结构和封装方法，能最大限度的保证合束器产品的可靠性工作。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种光纤合束器的封装结构，包括：合束器；一基板，合束器封装于基板上，两端使用一道胶固定光纤；一圆管，安装有合束器的基板放入该圆管内，圆管两端用二道胶封口；一金属盒，所述的圆管用三道胶封入在该金属盒内，合束器的输入、输出光纤伸出金属盒两端，金属盒两端置入对光纤进行保护的胶帽。 

本发明还提出一种光纤合束器的封装方法，包括下列步骤： 

步骤1. 将制作好的合束器产品封装于一基板上，两端使用一道胶固定光纤；

步骤2. 将安装有合束器的基板放入一圆管内，圆管两端用二道胶封口；

步骤3. 最后用三道胶将圆管封入金属盒中，合束器的输入、输出光纤伸出金属盒两端，金属盒两端置入胶帽对光纤进行保护。

与现有的封装方式相比，本发明工艺简单，使用合理的三道封装工艺，首先具有良好的密封性，有效保护合束器的锥区不受外界环境影响；同时，未耦合进输出光纤或损耗的激光可充分地通过石英圆管向外散射，减少产品本身的散热要求，选用散热性能好的金属封装盒可更有效的保证合束器的散热效果。因此，使用此封装的合束器具备长期工作稳定性佳、散热可靠性高等特点。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作出详细的说明，其中： 

图1为本发明合束器封装的结构示意图；

图2为本发明方法的封装流程图。

具体实施方式

图1示出了本发明合束器的封装结构，包括：合束器；一基板14，合束器封装于基板上，两端使用一道胶18进行固定光纤；一圆管16，安装有合束器的基板14放入该圆管内，圆管两端用二道胶20封口，基板和圆管之间用底部胶22粘结；一金属盒26，圆管16用三道胶24封入在该金属盒内，合束器的输入光纤10、输出光纤12伸出金属盒26的两端，金属盒两端置入对光纤进行保护的胶帽28。 

图2为本发明方法的封装流程图，具体包括下列步骤：先将制作好的合束器产品封装于石英基板14上，两端用一道胶18固定光纤；然后将石英基板14放入石英圆管16内，石英基板、石英圆管间用底部胶22粘结，石英圆管两端使用二道胶20密封；最后用三道胶24将石英圆管16封入金属盒26中，金属盒两端置入胶帽28保护光纤，输入光纤10及输出光纤12分别伸出金属盒26的两端。 

在本发明的一个实施例中，制作合束器产品(6+1)×1，泵浦输入光纤为105/125 0.22NA，信号输入、输出光纤均为20/125 0.08/0.46NA。封装时先用一道胶18将合束器封于石英基板14两端，再将石英基板14放入石英圆管16内，封二道胶，最后使用三道胶将石英圆管16封于金属盒26中(金属盒规格为70×12×8mm)，金属盒26两端置入胶帽28保护光纤，即完成(6+1)×1合束器的封装。 

上述方法封装的测试结果为：①各泵浦端接入25W 915nm激光器，输出功率138W(耦合效率平均值92%)，用测温仪观察合束器锥区，在二道胶处观察到最高温度约45℃，连续工作48h，合束器热分布稳定；②2000h TC实验后测试耦合效率及信号插损指标，基本无变化，产品工作状态稳定。 

本发明工艺简单，合束器可以是N×1、(N+1)×1等各种类型，一道胶封装合束器产品于石英基板两端时，需要参考合束器输入、输出光纤的具体类型，决定一道胶的位置及胶的种类(不限于图中所示的位置)，石英基板、石英圆管、金属盒，可以根据需要加工成各种规格。使用合理的三道封装工艺，首先具有良好的密封性，有效保护合束器的锥区不受外界环境影响；同时，未耦合进输出光纤或损耗的激光可充分地通过石英圆管向外散射，减少产品本身的散热要求，选用散热性能好的金属封装盒可更有效的保证合束器的散热效果。因此，使用此封装的合束器具备长期工作稳定性佳、散热可靠性高等特点。 

以上结合实施例对本发明进行了具体描述，但是本技术领域内的技术人员可以对这些实施方式做出多种变更或变化，这些变更和变化应落入本发明保护的范围之内。 

Claims (6)

1.一种合束器的封装结构，其特征在于包括：合束器；一基板，合束器封装于基板上，两端使用一道胶固定光纤；一圆管，安装有合束器的基板放入该圆管内，圆管两端用二道胶封口，基板、圆管间用底部胶粘结；一金属盒，所述的圆管用三道胶封入在该金属盒内，合束器的输入、输出光纤伸出金属盒两端，金属盒两端置入对光纤进行保护的胶帽。

2.如权利要求1所述的合束器的封装结构，其特征在于：所述的三道胶设置在圆管的中部。

3.如权利要求2所述的合束器的封装结构，其特征在于：所述圆管的两端和金属盒之间用密封胶封口。

4.如权利要求1所述的合束器的封装结构，其特征在于：所述的基板和圆管采用石英材料。

5.如权利要求1所述的合束器的封装结构，其特征在于：所述的基板和圆管之间采用底部胶粘结。

6.一种合束器的封装方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤1. 将制作好的合束器产品封装于一基板上，两端使用一道胶固定光纤；

步骤2. 将安装有合束器的基板放入一圆管内，圆管两端用二道胶封口；

步骤3. 最后用三道胶将圆管封入金属盒中，合束器的输入、输出光纤伸出金属盒两端，金属盒两端置入胶帽对光纤进行保护。

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