CN104570212A - 双包层光纤包层光剥除方法 - Google Patents

双包层光纤包层光剥除方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出的一种双包层光纤包层光剥除方法，旨在提供一种不积热、不需水冷散热的包层光的滤除方法。本发明通过下述技术方案予以实现：首先将待滤除包层光的光纤的涂覆层及外包层剥除一段裸露出内包层，然后将裸露的内包层置于一块透明光学玻璃的光学面上，采用透明的折射率不小于光纤内包层折射率的透明导光胶，将裸露的光纤内包层与透明光学玻璃紧密粘接，最后在透明光学玻璃上盖上另外一块透明光学玻璃，并用透明密封胶将两块玻璃粘接密封在一起，并将整个双包层光纤剥除器器件密封。本发明将双包层光纤中残留的泵浦光、放大自发辐射光、高阶模式信号从光纤的包层中导出，不会降低光纤纤芯中的信号激光功率和在光纤上产生热量聚集。

Description

双包层光纤包层光剥除方法
技术领域
本发明涉及一种双包层光纤包层光剥除方法。
背景技术
双包层光纤包层光剥除方法是研制高功率光纤激光器所需的重要技术，可以提高高功率光纤激光器的光束质量和性能可靠性。当前进行光纤包层光剥除的方法是通过在双包层光纤高折射率涂覆液或高折射率导光胶、或其他物理、化学手段将内包层表面粗糙化，破坏泵浦光和包层激光在双包层光纤的内包层内的全反射条件，然后将这段光纤通过热沉散热或密封在金属容器中通水冷却。其中，加拿大ITF实验室发表的名称为“High power claddinglight strippers”的学术论文，是将双包层光纤原来的低折射率涂覆层剥除一段后，从新涂覆高折射率涂覆层来剥除包层光，剥除的包层光大部分转换为热量后通过热沉散热。在国防科学技术大学光电科学与工程学院发表名为“双包层光纤激光器中包层光的滤除”的学术论文中，采用了3种不同折射率的导光胶分步滤除包层光。在中国科学院上海光学精密机械研究所公开的申请号为201110112212“光纤包层光滤除器及其制造方法”的发明专利中，是将双包层光纤的一段涂覆层及外包层去掉，使用切割刀或者化学药剂将裸露出来的内包层表面粗糙化，破坏泵浦光和包层激光在双包层光纤的内包层内的全反射条件，将这段光纤密封在一个有进水口和出水口的金属容器中，该金属容器通以流动的冷却水。
由于上述三种方法将裸露的包层与不透光的散热装置接触，导出的包层光迅速转化为热量，会造成光纤局部温度升高。随着需要剥除的包层光功率增加，散热装置不能有效降低光纤温度升，将导致光纤脆断、涂覆层燃烧等问题出现。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术包层功率剥除器破坏内包层全反射的不足之处，提供一种不积热、散热快、不需水冷散热的双包层光纤包层的剥除方法。
本发明采用下述技术解决方案：一种双包层光纤包层光剥除方法，其特征在于包括如下步骤：首先用双包层光纤包层剥除器，将待滤除包层光的光纤的涂覆层及外包层剥除一段裸露出内包层，然后将裸露的内包层置于一块透明光学玻璃的光学面上，采用透明的折射率不小于光纤内包层折射率的透明导光胶，将裸露的光纤内包层与透明光学玻璃紧密粘接，最后在透明光学玻璃上盖上另外一块透明光学玻璃，并用透明密封胶将两块玻璃粘接密封在一起，并将整个双包层光纤剥除器器件密封。
本发明相比现有技术具有如下有益效果
本发明具有不积热、散热快、不需水冷、体积小，结构紧凑、便于安装的特点。本发明使用折射率不小于双包层光纤(1)内包层折射率的透明导光胶(5)，破坏泵浦光和包层激光在双包层光纤的内包层(2)内的全反射条件，将双包层光纤中残留的泵浦光、放大自发辐射光、高阶模式信号激光从光纤的包层中导出，然后导出光束通过外层的透明光学玻璃载体(3)后直接发射出去，不会转换为热量使光纤功率剥除位置问题升高，因此整个包层光功率剥除器件在实现数百瓦包层功率剥除的同时可以采用风冷或自然冷却的方式散热。
成本较低，导光胶折射率与双包层光纤内包层折射率相同就可以使用。
本发明采用透明的折射率不小于光纤内包层折射率的导光胶5将裸露的光纤内包层与透明光学玻璃紧密粘接，光纤内包层与玻璃之间不能产生气泡，包层光剥除位置位于光纤入端的涂覆层后，导光胶不与光纤入端的涂覆层接触，避免光束从光纤入端的涂覆层开始剥除，造成涂覆层积热破坏。
本发明将双包层光纤中残留的泵浦光、放大自发辐射光、高阶模式信号激光从光纤的包层中导出，然后直接将导出光发射出去，不会降低光纤纤芯中的信号激光功率，也不会在光纤上产生热量聚集。剥除的包层光从透明光学玻璃发射出去，没有光转换为热的过程，避免了光纤和透明光学玻璃的温度升高，可以实现高功率的包层光功率剥除功能。
本发明可以广泛应用于各种双包层结构的光纤激光器中。
附图说明
为了进一步说明而不是限制本发明的上述实现方式，下面结合附图对本发明进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本发明的保护范围。
图1为本发明双包层光纤包层功率剥除器的俯视图。
图2是图1承载光纤的透明光学玻璃载体的三维结构示意图。
图3是本发明双包层光纤包层功率剥除器导出光束的走向示意图。
图中：1 双包层光纤，2 裸露双包层光纤，3 透明光学玻璃承载体，4 透明光学玻璃盖板，5 导光胶，6 透明密封胶。
具体实施方式：
参见图1、图2。本发明中涉及的双包层光纤包层光功率剥除器，包括涂覆层的双包层光纤1、去掉涂覆层的裸露双包层光纤2、透明光学玻璃承载体3、透明光学玻璃盖板4、并涂抹导光胶5和密封胶6，其中，双包层光纤1固联于裸露双包层光纤2的两端，并涂抹导光胶5，将其紧密粘接在透明光学玻璃承载体3中心纵向凹槽中，透明光学玻璃盖板4覆盖在透明光学玻璃承载体3上，将两者用透明密封胶6粘接在一起，形成整体密封的光功率剥除器。
制作双包层光纤包层光功率剥除器时，首先对使用的带有涂覆层的双包层光纤1进行涂覆层剥除操作，工具可以使用光纤剥线钳、光纤涂覆层热剥除器、锋利的刀片等。得到一段去掉涂覆层的双包层光纤2，用酒精清洗该部分光纤，去掉涂覆层剥除时产生的碎屑。然后将去掉涂覆层的双包层光纤2放入到透明光学玻璃承载体3的凹槽内，玻璃承载板3事先已清洁干净。采用透明的折射率不小于光纤内包层折射率的导光胶5将裸露的光纤内包层与透明光学玻璃紧密粘接，光纤内包层与玻璃之间不能产生气泡，导光胶5不能接触激光进入方向双包层光纤的涂覆层。最后将透明光学玻璃盖板4覆盖到透明光学玻璃承载体3上，将两者用透明密封胶6粘接在一起，并将整个光功率剥除器器件密封。
参阅图3。使用折射率不小于双包层光纤1内包层折射率的透明导光胶5均匀涂在载体3凹槽内的裸光纤的内包层上，破坏泵浦光和包层激光在双包层光纤的内包层2内的全反射条件，双包层光纤中残留的泵浦光、放大自发辐射光、高阶模式信号激光就会从光纤的包层中泄漏出来，泄漏的包层光通过折射率不小于双包层光纤1内包层折射率的透明导光胶5和外层的透明光学玻璃载体3后直接发射到空中，从而避免了在玻璃中的光吸收所造成的热积累，提高了器件的稳定性和可靠性。

Claims (5)

1.一种双包层光纤包层光剥除方法，其特征在于包括如下步骤：首先用双包层光纤包层剥除器，将待滤除包层光的光纤的涂覆层及外包层剥除一段裸露出内包层，然后将裸露的内包层置于一块透明光学玻璃的光学面上，采用透明的折射率不小于光纤内包层折射率的透明导光胶，将裸露的光纤内包层与透明光学玻璃紧密粘接，最后在透明光学玻璃上盖上另外一块透明光学玻璃，并用透明密封胶将两块玻璃粘接密封在一起，并将整个双包层光纤剥除器器件密封。
2.根据权利要求1所述的双包层光纤包层光剥除方法，使用折射率不小于双包层光纤(1)内包层折射率的透明导光胶(5)，破坏泵浦光和包层激光在双包层光纤的内包层(2)内的全反射条件，将双包层光纤中残留的泵浦光、放大自发辐射光、高阶模式信号激光从光纤的包层中导出，然后导出光束通过外层的透明光学玻璃载体(3)后直接发射出去。
3.根据权利要求1所述的双包层光纤包层光剥除方法，其特征在于，使用折射率不小于双包层光纤(1)内包层折射率的透明导光胶(5)，将双包层光纤内包层(2)中的光束导出光纤。
4.根据权利要求1所述的双包层光纤包层光剥除方法，其特征在于，从双包层光纤内包层(2)中导出的光束直接通过与光纤内包层粘接在一起的透明光学玻璃载体(3)发射出去。
5.根据权利要求1所述的双包层光纤包层光剥除方法，其特征在于，双包层光纤包层光功率剥除器，包括涂覆层的双包层光纤1、去掉涂覆层的裸露双包层光纤2、透明光学玻璃承载体3、透明光学玻璃盖板4、并涂抹导光胶5和密封胶6，其中，双包层光纤1固联于裸露双包层光纤2的两端，并涂抹导光胶5，将其紧密粘接在透明光学玻璃承载体3中心纵向凹槽中，透明光学玻璃盖板4覆盖在透明光学玻璃承载体3上，将两者用透明密封胶6粘接在一起，形成整体密封的光功率剥除器。
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