CN103487885A - 一种新型光纤激光合束器及其制备方法 - Google Patents

一种新型光纤激光合束器及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103487885A
CN103487885A CN201310472090.XA CN201310472090A CN103487885A CN 103487885 A CN103487885 A CN 103487885A CN 201310472090 A CN201310472090 A CN 201310472090A CN 103487885 A CN103487885 A CN 103487885A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
quartz glass
glass tube
fiber laser
input optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310472090.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103487885B (zh
Inventor
史伟
房强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANDONG HAIFU PHOTON TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHANDONG HAIFU PHOTON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG HAIFU PHOTON TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHANDONG HAIFU PHOTON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310472090.XA priority Critical patent/CN103487885B/zh
Publication of CN103487885A publication Critical patent/CN103487885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103487885B publication Critical patent/CN103487885B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于大功率光纤激光器的新型光纤激光合束器及其制备方法，此新型光纤激光合束器由石英玻璃管1，大芯径传导光纤2，内包层腐蚀过的输入光纤3及由普通石英光纤熔融拉制而成的石英玻璃丝4组成，其特征在于可将多束高功率光纤激光（在腐蚀过的输入光纤纤芯中传输）有效耦合入大芯径传导光纤的纤芯中。本发明的优点是，在制作过程中，对输入光纤的纤芯没有做任何改变，从而不会引入损耗，整个合束器具有耦合效率高、稳定可靠的特点。

Description

一种新型光纤激光合束器及其制备方法
技术领域
本发明属于光纤激光器技术领域，尤其是一种对光纤纤芯没有任何改变，可作为核心部件用于大功率光纤激光器的新型光纤激光合束器及其制备方法。
背景技术
光纤激光器凭借其体积小，重量轻，光斑优，散热易，成本低，免维护等优秀特质正在各个主要的激光应用领域中取代传统工业激光器，大功率光纤激光器成为第三代最先进的工业加工激光器，其应用领域已扩展到汽车制造，船舶制造，高速铁路，工程机械，军工装备以及航空制造业。光纤激光器在工业激光领域的占有份额正以每年百分之四十的速度迅速增长。
研制大功率光纤激光器，尤其是几千瓦、万瓦量级光纤激光器，具有重要意义！光纤激光合束器是研制大功率光纤激光器的核心部件之一，光纤激光合束器一般分为两种，一种是用于将多束光纤激光合束入一根光纤输出，另一种光纤激光合束器是将两种波长的激光（泵浦光与信号光）合束入增益光纤中以实现对信号激光的有效放大。目前光纤激光合束器在制作过程中，大多都需要对光纤进行熔融拉锥，此过程中不可避免的会对光纤纤芯有一定的“加工”改变，从而会引入损耗，进而影响其可承受的最大激光功率。
发明内容
本发明的目的是提供一种制作过程中对光纤纤芯没有任何改变，从而不会引入损耗，可作为核心部件用于大功率光纤激光器（几千瓦、万瓦量级光纤激光器）的新型光纤激光合束器及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案加以实现的。
一种新型光纤激光合束器，包括石英玻璃管1、输入光纤3及石英玻璃丝4，其特征在于：石英玻璃管1内设有内包层腐蚀掉的输入光纤3和石英玻璃丝4，石英玻璃管1、输入光纤3和石英玻璃丝4为一体。
本发明所述的多根输入光纤3由多束光纤合束，输入光纤3中的各束光纤传输的光纤激光是相同波长的激光，此情况下，光纤激光合束器用于对多束光纤激光合束以得到大功率光纤激光。
本发明所述的多根输入光纤3由多束光纤合束，输入光纤3中的各束光纤传输的光纤激光至少是是两种不同波长的激光，此情况下，光纤激光合束器可用于把两种或两种以上波长的光（泵浦光与信号光）合束入增益光纤中，实现对信号光的有效放大；。
一种新型光纤激光合束器的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤一、将输入光纤一端的涂覆层剥除，并使用氢氟酸溶液将内包层腐蚀掉一部分（给个尺寸范围）
步骤二、准备一根石英玻璃管，使用超声波对其洗净，玻璃管折射率与输入光纤内包层折射率相同，
步骤三、将多根内包层腐蚀过的输入光纤堆积入石英玻璃管中；
步骤四、将石英玻璃丝填充入石英玻璃管堆积入输入光纤后的空隙中；
步法五、对石英玻璃管外侧加热，使石英玻璃管，输入光纤，石英玻璃丝熔为一体，包装成产品。
本发明使用时，采用光纤切割刀对其进行切割，使用外封管对熔接处进行封套保护，与一根大芯径传导光纤焊接即可，其优点在于，在合束器制作过程中，对输入光纤的纤芯没有做任何改变，从而不会引入损耗，整个合束器耦合效率高、稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的一种结构图示图。
图中标记：石英玻璃管1、大芯径传导光纤2、内包层腐蚀过的输入光纤3、由普通石英光纤熔融拉制而成的石英玻璃丝4。
图2是腐蚀前的输入光纤示图。
图中标记：光纤纤芯301、光纤内包层302、光纤涂覆层303。
图3是内包层腐蚀过的输入光纤示图。
图中标记：腐蚀掉一部分的光纤内包层312。
图4是石英玻璃管示图。
图中标记：石英玻璃管空芯101、石英玻璃管管壁102。
图5是填充了光纤的石英玻璃管管芯示图。
图6是填充了输入光纤和石英玻璃丝的石英玻璃管管芯截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
以输入光纤为7根的新型光纤合束器为例，此合束器可将7束分别在7根输入光纤纤芯中传输的光纤激光有效耦合入一大芯径传导光纤纤芯中，此新型7×1光纤合束器结构示图如图1所示，制备方法如下：
（1）准备7根如图2所示输入光纤，纤芯/内包层/涂覆层为20/400/530 μm，纤芯NA为0.06，将输入光纤一端的涂覆层303剥除，并利用氢氟酸溶液将内包层302均匀腐蚀，由400μm腐蚀至60μm，如图3所示，腐蚀后的光纤包括光纤纤芯301和腐蚀过的内包层312； 
（2）准备一根如图4所示石英玻璃管，包括石英管管壁101和管芯102，石英管管壁为400μm，管壁折射率与输入光纤内包层折射率相同，管芯为200μm，使用超声波对其洗净；
（3）将7根内包层腐蚀过的输入光纤堆积入石英玻璃管管芯中，图5所示为填充了输入光纤的石英玻璃管管芯的截面图；
（4）如图5所示，填充了输入光纤的石英玻璃管管芯有一些空隙，不利于切割并与传导光纤焊接，所以需准备一些普通石英光纤（例如SM28光纤），熔融拉制成细玻璃丝，填充入图5所示石英玻璃管管芯的空隙中，填充后的石英玻璃管管芯的截面图如图6所示；
（5）对石英玻璃管外侧加热，温度维持在1700摄氏度左右，维持几分钟，使石英玻璃管，输入石英光纤，石英玻璃丝熔为一体，使用光纤切割刀对其进行切割，并与一根大芯径传导光纤2焊接，大芯径传导光纤纤芯大于石英玻璃管管芯，其传到光纤纤芯NA大于输入光纤纤芯的NA，此例中，传导光纤纤芯为205μm，纤芯NA为0.2；
（6）使用外封管对熔接处进行封套保护。

Claims (4)

1.一种新型光纤激光合束器，包括石英玻璃管、输入光纤及石英玻璃丝，其特征在于：石英玻璃管内设有内包层腐蚀掉的输入光纤和石英玻璃丝，石英玻璃管、输入光纤和石英玻璃丝为一体。
2.根据权利要求1所述的一种新型光纤激光合束器，其特征输入光纤中的各束光纤传输的光纤激光是相同波长的激光。
3.根据权利要求1所述的一种新型光纤激光合束器，其特征在于输入光纤中的各束光纤传输的光纤激光至少是两种不同波长的激光。
4.一种新型光纤激光合束器的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤一、将输入光纤一端的涂覆层剥除，并使用氢氟酸溶液将内包层腐蚀掉一部分，
步骤二、准备一根石英玻璃管，石英玻璃管直径略小于或等于大芯径传导光纤2的直径，使用超声波对玻璃管洗净，玻璃管折射率与输入光纤内包层折射率相同，
步骤三、将多根内包层腐蚀过的输入光纤堆积入石英玻璃管中；
步骤四、将石英玻璃丝填充入石英玻璃管堆积入输入光纤后的空隙中；
步骤五、对石英玻璃管外侧加热，加热温度为1750℃，使石英玻璃管，输入光纤，石英玻璃丝熔为一体，使用光纤切割刀对其进行切割，并与一根大芯径传导光纤焊接；
步骤六、使用外封管对熔接处进行封套保护。
CN201310472090.XA 2013-10-11 2013-10-11 一种新型光纤激光合束器及其制备方法 Active CN103487885B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310472090.XA CN103487885B (zh) 2013-10-11 2013-10-11 一种新型光纤激光合束器及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310472090.XA CN103487885B (zh) 2013-10-11 2013-10-11 一种新型光纤激光合束器及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103487885A true CN103487885A (zh) 2014-01-01
CN103487885B CN103487885B (zh) 2016-08-10

Family

ID=49828242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310472090.XA Active CN103487885B (zh) 2013-10-11 2013-10-11 一种新型光纤激光合束器及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103487885B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110429464A (zh) * 2019-07-19 2019-11-08 东莞理工学院 一种高功率激光器合束器
CN114624812A (zh) * 2022-03-16 2022-06-14 江苏亨通光纤科技有限公司 一种多芯传能光纤及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1149136A (zh) * 1994-09-30 1997-05-07 康宁股份有限公司 低损耗光纤耦合器及其制造方法
CN101038353A (zh) * 2006-12-29 2007-09-19 北京交通大学 一种高功率包层泵浦单模输出多芯光纤及其制作方法
US20090154881A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Corelase Oy Optical Fiber Combiner and Method of Manufacturing Thereof
CN102116902A (zh) * 2011-03-15 2011-07-06 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 光纤功率合束器及其制备方法
US20120027368A1 (en) * 2008-12-15 2012-02-02 Afl Telecommunications Llc Hollow core fiber power combiner and divider
CN102798931A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 清华大学 光纤束制作方法、光纤束和光纤束靶耦合装置
CN103278885A (zh) * 2013-04-27 2013-09-04 福建华科光电有限公司 小尺寸光纤耦合器的制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1149136A (zh) * 1994-09-30 1997-05-07 康宁股份有限公司 低损耗光纤耦合器及其制造方法
CN101038353A (zh) * 2006-12-29 2007-09-19 北京交通大学 一种高功率包层泵浦单模输出多芯光纤及其制作方法
US20090154881A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Corelase Oy Optical Fiber Combiner and Method of Manufacturing Thereof
US20120027368A1 (en) * 2008-12-15 2012-02-02 Afl Telecommunications Llc Hollow core fiber power combiner and divider
CN102116902A (zh) * 2011-03-15 2011-07-06 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 光纤功率合束器及其制备方法
CN102798931A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 清华大学 光纤束制作方法、光纤束和光纤束靶耦合装置
CN103278885A (zh) * 2013-04-27 2013-09-04 福建华科光电有限公司 小尺寸光纤耦合器的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110429464A (zh) * 2019-07-19 2019-11-08 东莞理工学院 一种高功率激光器合束器
CN114624812A (zh) * 2022-03-16 2022-06-14 江苏亨通光纤科技有限公司 一种多芯传能光纤及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103487885B (zh) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102116902A (zh) 光纤功率合束器及其制备方法
CN108493750B (zh) 一种基于套管的光纤端面泵浦耦合器的制作方法
CN101609179A (zh) 多接头耦合型双包层光纤及其制备方法
CN105633778A (zh) 高阶模滤除光纤端面泵浦耦合器及其制作方法
CN103056513B (zh) 一种激光加工系统
CN103412369A (zh) 一种光纤合束器及其制备方法
CN204790085U (zh) 光纤合束器
CN105633779A (zh) 用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法
CN104035166A (zh) 基于多芯光纤的高功率激光合束器
CN105158852A (zh) 一种光纤合束器以及光纤激光器
CN105572802A (zh) 一种光纤熔接点处理方法
CN109061801B (zh) 一种高功率信号合束器及其制作方法
CN205038369U (zh) 一种新型高功率光纤准直器结构
CN103913802A (zh) 一种基于单模光源的多模光纤耦合器制备方法
CN112421367A (zh) 基于套管法的光纤端面泵浦耦合器制备方法
CN201656240U (zh) 光纤泵浦合束器
CN104242024A (zh) 一种光纤激光器光路系统
CN202837591U (zh) 一种膜片式光纤激光耦合器
CN103487885A (zh) 一种新型光纤激光合束器及其制备方法
CN104330848A (zh) 一种高模场占空比光纤功率合束器
CN105700079A (zh) 一种合束器及其制作方法
CN213814030U (zh) 滤除光纤特定包层光的结构
CN203385893U (zh) 用于大功率光纤激光器的泵浦光纤合束器
CN203025420U (zh) 光纤合束器
CN112946820B (zh) 三叉树形光子灯笼及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant