CN102122041A - 大功率光纤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大功率光纤，包括芯部、包层和金属层，其特征在于芯部区域添加有稀土类元素，包层为添加F的多孔状石英，金属层由内部金属层和外部金属层构成，其外还形成有紫外线固化树脂硅酮树脂的绝缘被覆层。本发明提高发光功率，双层金属包覆结构不仅有效提高光传输效率，在不增加外径的同时保持了光纤钢性。

Description

大功率光纤

技术领域

本发明涉及高输出功率的激光的光纤，特别地具备芯部和包层的大功率光纤。

背景技术

作为应用于激光加工或医疗用途的目的，要求开发出更高输出功率且低廉的光源。对于这些要求，大功率光纤及光放大器由于可容易取出高效且单模的激光而受到关注，大功率光纤具有优良的波束质量，而且最年来还推进着高输出功率化，达到实现10kW级的大功率光纤。因此，作为各种加工用途、尤其是金属材料等的焊接或切断的激光起振源的期望提高。作为将这种高输出功率化后的大功率光纤进行实用化时的问题，可举出安全对策的问题。

在大功率光纤用光纤与电缆外皮之间柔性地组装有金属带，且即使金属带彼此接触也需要实施不会在此短路的绝缘处理，因此存在制造困难，且费工时等问题。

而且，在大功率光纤用光纤的外周需要金属带，因此存在电缆整体的构造也复杂，外径变粗而重量也增加，大功率光纤传送系统的电缆的处理难以进行的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种大功率光纤，其特征在于包括芯部、包层和金属层，包层为添加F的多孔状石英，金属层由内部金属层和外部金属层构成，其外还形成有绝缘被覆层，

其中，所述的高功率光纤，其特征还在于，芯部为纯石英中添加了Nd、Yb、Er、Th等稀土类离子。

其中，所述的高功率光纤，其特征还在于，绝缘被覆层包括紫外线固化树脂硅酮树脂。

其中，所述的高功率光纤，其特征还在于，上述绝缘被覆层由聚酰亚胺树脂构成。

其中，所述的高功率光纤，其特征还在于，上述内部金属层由Ni等密合性高的金属构成，外部金属层由Au、Pt、Cu、Ag等导电性高的金属构成。

附图说明

图1：现有技术示意图。

图2：本发明横截面结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，作为第一实施方式的大功率光纤1具备实心的芯部2和包层3，是用于传送高输出功率的激光的光纤。芯部2在纯石英中添加了Nd、Yb、Er、Th等稀土类离子。

金属被覆大功率光纤用光纤1由于在芯部2中添加了稀土类离子，因此具有通过进行规定的激励而发光的发光功能。

包层3具备：有效折射率比芯部2还低，在包层3内在芯部2的周围，沿着芯部2的长度方向并以横截面视为散点状(或蜂窝状)的方式多孔状包层，例如在纯石英中添加F而获得。

作为与包层3邻接的部分，包层3的外周形成有金属层4。该金属覆层4由内部金属层4a和外部金属层4b构成。

内部金属层4a由与Ni等包层3的密合性高的金属构成，且厚度为1～3μm。外部金属层4b由Au、Pt、Cu、Ag等导电性高的金属构成，厚度为5～15μm。

金属层4使用电镀形成。

金属层4之外还覆有树脂层，提供外部保护，优选地，包括聚酰亚胺树脂，紫外线固化树脂硅酮树脂。

如上描述，稀土类离子进行激励而发光的激励光有效地关闭在折射率更低的多孔状包层和双层金属覆层内，提高发光功率，双层金属包覆结构不仅有效提高光传输效率，在不增加外径的同时保持了光纤钢性。

本发明不限于上述实施例，在本发明的构思范围内，根据上述说明书的描述，本领域的普通技术人员还可作出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种大功率光纤，其特征在于包括芯部(2)、包层(3)和金属层(4)，包层(3)为添加F的多孔状石英，金属层(4)由内部金属层(4a)和外部金属层(4b)构成，其外还形成有绝缘被覆层。

2.根据权利要求1所述的大功率光纤，其特征在于，芯部(2)为纯石英中添加了Nd、Yb、Er、Th等稀土类离子。

3.根据权利要求1所述的大功率光纤，其特征在于，绝缘被覆层包括紫外线固化树脂硅酮树脂。

4.根据权利要求1所述的大功率光纤，其特征在于，上述绝缘被覆层由聚酰亚胺树脂构成。

5.根据权利要求1所述的大功率光纤，其特征在于，上述内部金属层(4a)由Ni等密合性高的金属构成，外部金属层(4b)由Au、Pt、Cu、Ag等导电性高的金属构成。 

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