CN103383479A - 一种高功率光纤头制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种高功率光纤头制作方法，主要包括：光纤与毛细管顶端的粘结方法及光纤与毛细管尾端的粘结方法，其中，光纤与毛细管顶端的粘结方法为通过电磁感应来产生涡流加热金属管进而熔化低温玻璃，利用熔化的低温玻璃将光纤与毛细管顶端粘结，粘结好后再对其端面进行抛光，所述的光纤与毛细管尾端的粘结方法为先后通过对毛细管的喇叭口和光纤镀金，然后再用低温焊锡将毛细管尾端与光纤的粘结，在此粘结的基础上再用胶固化，性能可靠稳定，提高光纤功率。

Description

一种高功率光纤头制作方法
技术领域
本发明属于激光技术领域，涉及一种适用于高功率系统的光纤头的制作方法。 
背景技术
光纤耦合输出的高功率激光二极管模块具有体积小、光束质量好、亮度高等特点，在泵浦光纤激光器、材料处理、医疗仪器等领域都获得了广泛的应用。比较常见的光纤耦合结构如图1所示，LD101的输出经过光学整形系统102整形后耦合入光纤端面10，进而进入光纤耦合系统最后输出，光纤耦合系统由光纤104和毛细管103组成，其间由胶层105粘合，但是在整个系统运行过程中由于往往有一部分激光不能进入光纤104而直接打入胶层105致使胶层105逐渐炭化，炭化后会污染光纤104纤芯部分，最终损伤光纤纤芯。 
发明内容
本发明针对上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于高功率系统的光纤头制作方法。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高功率光纤头制作方法，主要包括：光纤与毛细管顶端的粘结方法及光纤与毛细管尾端的粘结方法，其中，光纤与毛细管顶端的粘结方法为通过电磁感应来产生涡流加热金属管进而熔化低温玻璃，利用熔化的低温玻璃将光纤与毛细管顶端粘结，粘结好后再对其端面进行抛光。
为了使的低温玻璃对光纤与毛细管之间的粘结效果更好，可以再在低温玻璃上方再加一加压玻璃管，粘结好后再对其端面进行抛光。
所述的光纤与毛细管顶端的粘结方法为通过氢气焰加热低温玻璃， 进而用熔化的低温玻璃将光纤与毛细管顶端粘结。
所述的光纤与毛细管顶端的粘结方法采用低温焊料焊接光纤头端面，第一步对毛细管先进行镀金；第二步将光线插入毛细管 ，然后对其端面镀金；第三步对光纤与毛细管的粘结处采用低温焊锡进行高温烧结；第四步在第三步的基础上再倒扣一个毛细管，用热胶粘好，进行下一步抛光镀膜。
所述的光纤与毛细管尾端的粘结方法为先后通过对毛细管的喇叭口和光纤镀金，然后再用低温焊锡将毛细管尾端与光纤的粘结，在此粘结的基础上再用胶固化。
具体的，所述的光纤与毛细管尾端的粘结方法第一步先对毛细管进行镀金，第二步将光纤的一段去掉保护层，使其露出一段裸露光纤，然后对其进行镀金,第三步将第二步做好的光纤插入第一步做好的毛细管内,第四步对光纤与毛细管在毛细管的喇叭口的粘结处用低温焊进行焊接,第五步在第四步低温焊锡焊接的基础上再用胶进行进一步胶合固化。
为了提高破坏阈值，可以在光纤端面熔接一无芯光纤。
 为了保护光纤头，可以在光纤头加一防尘窗口，通过深化光胶的方式将防尘窗口固定于该系统中。
采用上述技术方案，本发明采用低温玻璃来粘结光纤与毛细管顶部来实现光纤与毛细管顶部的无胶粘结，同时采用先镀金然后用低温焊锡粘结光纤与毛细管尾部的方式来粘结光纤与毛细管，性能可靠稳定，提高光纤功率。
附图说明
图1为本发明现有技术的示意图；
图2a为本发明实施例一的示意图一；
图2b为本发明实施例一的示意图二；
图3为本发明实施例二的示意图一；
图4为本发明实施例三的示意图一；
图5为本发明实施例三的示意图二；
图6为本发明实施例三的示意图三；
图7为本发明实施例三的示意图四；
图8为本发明实施例四的示意图一；
图9为本发明实施例四的示意图二；
图10为本发明实施例四的示意图三；
图11为本发明实施例四的示意图四；
图12为本发明实施例四的示意图五；
图13为本发明实施例五的示意图；
图14为本发明实施例六的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明详述。
如图2a－图14，本发明所提出的高功率光纤头制作方法，主要分为如下几部分：
一．光纤与毛细管顶端的粘结方式
本发明采用低熔点玻璃粘结玻璃光纤头与光纤。采用石英粉或焊锡烧熔粘结光纤和光纤毛细管顶部，实现了光纤与毛细管顶部的无胶粘结。
具体粘结方式如图2a，采用低温玻璃熔接光纤与毛细管的结构来代替用胶粘合光纤与光纤头。图中201为毛细管，202为光纤，203为纤芯， 204为低温玻璃圈，205为辅助加热金属圈，通过电磁感应涡流加热的原理，利用电流通过线圈产生磁场，位于磁场内的加热金属圈内产生涡流使得加热金属圈高速发热，进而使得低温玻璃圈受热熔化粘结毛细管201和光纤202，为了使的低温玻璃对光纤与毛细管之间的粘结效果更好，可以再加一加压玻璃管结构206，如图2b所示。粘结好后再对其端面进行抛光。
另一种方式如图3，也是尝试采用低温玻璃熔接光纤与光纤头的结构来代替用胶粘合光纤与光纤头。图中301为毛细管，302为光纤，303为纤芯， 304为低温玻璃圈，305为氢气焰装置，本结构采用用氢气焰来加热烧熔低温玻璃使得低温玻璃圈受热熔化来粘结毛细管301和光纤302，粘结好后再对其端面进行抛光。
另一种光纤与光纤头粘结的方式如图4-图7，本结构采用低温焊料焊接光纤头端面，第一步如图4所示:对毛细管401先进行镀金402。第二步如图5所示，将光线503插入毛细管501 ，然后对其端面已到镀金502。第三步如图6所示: 对光纤与毛细管的粘结处采用低温焊锡601进行高温烧结。第四步如图7所示:在图6的基础上再倒扣一个毛细管702，用热胶701粘好，进行下一步抛光镀膜。特别注意的是本结构中如果先对光纤先镀金的话则会导致其放不进毛细管。
二．光纤与毛细管尾端的粘结方式
    本发明采用先镀金然后用低温焊锡焊接结合的方法来粘结光纤与毛细管尾端。同时在喇叭口镀金属反射膜导出未耦合纤芯中激光。
毛细管尾端与光纤的粘结方式如图8-图12所示: 第一步如图8所示：先对毛细管801进行镀金802，第二步如图9所示:将光纤的一段去掉保护层901，使其露出一段裸露光纤902，然后对其进行镀金903。第三步如图10所示: 将第二步做好的光纤插入第一步做好的毛细管内。第四步如图11所示：对光纤与毛细管在毛细管的喇叭口的粘结处用低温焊锡1101进行焊接。第五步如图12所示：在第四步低温焊锡焊接的基础上再用胶1202进行进一步胶合固化。
三．光纤端面处理
     为了提高破坏阈值，可以在光纤端面熔接一无芯光纤，如图13所示：图中1301为有芯的光纤，1302为无芯光纤。
四．加防尘窗口
为了保护光纤头，可以加一防尘窗口，如图14所示：通过深化光胶1401的方式将窗口1402固定于该系统中。 

Claims (9)

1.一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：主要包括：光纤与毛细管顶端的粘结方法及光纤与毛细管尾端的粘结方法，其中，光纤与毛细管顶端的粘结方法为通过电磁感应来产生涡流加热金属管进而熔化低温玻璃，利用熔化的低温玻璃将光纤与毛细管顶端粘结，粘结好后再对其端面进行抛光。
2.如权利要求1所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：在低温玻璃上方再加一加压玻璃管，粘结好后再对其端面进行抛光。
3.如权利要求1所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：所述的光纤与毛细管顶端的粘结方法为通过氢气焰加热低温玻璃， 进而用熔化的低温玻璃将光纤与毛细管顶端粘结。
4.如权利要求1所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：所述的光纤与毛细管顶端的粘结方法采用低温焊料焊接光纤头端面，第一步对毛细管先进行镀金；第二步将光线插入毛细管 ，然后对其端面镀金；第三步对光纤与毛细管的粘结处采用低温焊锡进行高温烧结；第四步在第三步的基础上再倒扣一个毛细管，用热胶粘好，进行下一步抛光镀膜。
5.如权利要求1、2、3或4任一项所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：所述的光纤与毛细管尾端的粘结方法为先后通过对毛细管的喇叭口和光纤镀金，然后再用低温焊锡将毛细管尾端与光纤的粘结，在此粘结的基础上再用胶固化。
6.如权利要求5所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：所述的光纤与毛细管尾端的粘结方法第一步先对毛细管进行镀金，第二步将光纤的一段去掉保护层，使其露出一段裸露光纤，然后对其进行镀金,第三步将第二步做好的光纤插入第一步做好的毛细管内,第四步对光纤与毛细管在毛细管的喇叭口的粘结处用低温焊进行焊接,第五步在第四步低温焊锡焊接的基础上再用胶进行进一步胶合固化。
7.如权利要求1、2、3或4任一项所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：在光纤端面熔接一无芯光纤。
8.如权利要求5所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：在光纤端面熔接一无芯光纤。
9.如权利要求1、2、3或4任一项所述的一种高功率光纤头制作方法，其特征在于：在光纤头加一防尘窗口，通过深化光胶的方式将防尘窗口固定于该系统中。
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