CN105891952A - 传能光纤连接器 - Google Patents

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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
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    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding

Abstract

本发明涉及光纤连接器，特别是大功率传能光纤连接器，可广泛应用于大功率激光传输系统中。该传能光纤连接器由两根传能光纤、光纤对准装置、光耦合液态物质及两个光纤包层模泄漏装置组成，其中：两个传能光纤靠近光纤端部的一段区域的涂覆层被剥离掉并露出包层；光纤对准装置将两根光纤的端部对齐并靠在一起；光耦合液态物质静止或流动地覆盖对准的两根光纤的端部区域；两个光纤包层模泄漏装置分别位于光纤对准装置两边光纤的裸露区域，并包裹在光纤上。本发明的效果在于：可以大幅降低传能光纤连接器的价格。

Description

传能光纤连接器
技术领域
本发明涉及光纤连接器，特别是大功率传能光纤连接器，可广泛应用于大功率激光传输系统中。
背景技术
在大功率激光系统中，通常需要用光纤将激光器发出的光传输到工作点，在光纤的传输过程中不可避免地会遇到光纤的连接问题。在大功率传能光纤连接中，要处理好两个问题，一个是要高效率地将输入光纤的光耦合到输出光纤中，再一个是要将在光耦合过程中耦合到输入和输出光纤包层中的光在接头附近区域内泄漏出去，以避免该光烧毁光纤涂覆层进而毁坏光纤。目前，传能光纤的连接通常采用瑞典OPTOSKAND公司的技术方案，即用二个具有包层模泄漏功能的光纤头，通过光学系统进行光纤连接。但是，这种方式进行光学连接，价格昂贵。
本发明的目的是提供新型传能光纤连接器，可以大幅降低大功率传能光纤连接器的价格。
发明内容
本发明的一种传能光纤连接器的技术方案概括如下：
一种传能光纤连接器，由两根传能光纤、光纤对准装置、光耦合液态物质及两个光纤包层模泄漏装置组成，其中：两个传能光纤靠近光纤端部的一段区域的涂覆层被剥离掉并露出包层；光纤对准装置将两根光纤的端部对齐并靠在一起；光耦合液态物质静止或流动地覆盖对准的两根光纤的端部区域；两个光纤包层模泄漏装置分别位于光纤对准装置两边光纤的裸露区域，并包裹在光纤上。
所述光耦合液态物质或者是甘油，或者是水。
所述包层模泄漏装置由相间包裹在光纤包层上的透明和不透明物体及设置在它们外部的散热装置组成，其中透明物质的折射率大于等于光纤包层的折射率。
所述透明物质或者是胶，或者是胶和玻璃的粘接体。
所述包层模泄漏装置为一个装有液态物质的容器，所述光纤的裸纤部分浸入液态物质中，液态物质折射率大于等于光纤包层的折射率，液态物质可以是静止的，也可以是流动的。
所述液态物质或者是甘油，或者是聚甘油。
本发明的另一种传能光纤连接器的技术方案概括如下：
一种传能光纤连接器，由两根端部熔接在一起的光纤、容器和液态物质组成，其特征是：液态物质静止或流动地设置在容器中；两根熔接在一起的光纤接头两边的临近区域上的光纤涂覆层被剥离并裸露出包层，该光纤熔接头及裸露部分浸在液态物质中，液态物质的折射率大于等于光纤包层的折射率。
所述液态物质或者是甘油，或者是聚甘油。
本发明的效果在于：可以大幅降低传能光纤连接器的价格。
附图说明
图1为本发明提出的传能光纤连接器的第一个技术方案的结构示意图。
图2为本发明提出的传能光纤连接器的第一个技术方案中包层模泄漏装置的第一种结构示意图。
图3为本发明提出的传能光纤连接器的第一个技术方案中包层模泄漏装置的第二种结构示意图。
图4为本发明提出的传能光纤连接器的第二个技术方案的结构示意图。
其中：1、2表示光纤，11、21表示光纤的芯，12、22表示光纤的包层，13、23表示光纤的涂覆层；3表示光纤对准装置；4、5表示包层模泄漏装置，41、43、45表示包覆在裸光纤上的不透明物质，42、44表示包覆在裸光纤上的透明物质，4S表示散热器，4Y表示液态物质；6表示光耦合液态物质；7表示容器；8表示液态物质。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明提出的传能光纤连接器。
图1为本发明提出的传能光纤连接器的第一个技术方案的结构示意图。传能光纤连接器由两根传能光纤1和2、光纤对准装置3、光耦合液态物质6及两个光纤包层模泄漏装置4和5组成。其中：两个传能光纤1和2靠近光纤端部的一段区域的涂覆层被剥离掉并露出包层；光纤对准装置3将两根光纤1和2的端部对齐并靠在一起；光耦合液态物质6静止或流动地覆盖对准的两根光纤1和2的端部区域；两个光纤包层模泄漏装置4和5分别位于光纤对准装置3两边光纤1和光纤2的裸露区域，并包裹在光纤上。
在该技术方案中，光耦合液态物质通常为水或甘油。
在该技术方案中，对准装置可以采用V型槽结构来实现光纤的对准。也可以采用通信中常用的精密金属或陶瓷插针来实现光纤的对准。
在该技术方案中，包层模泄漏装置可采用图2所示结构。在该实现方案中，包层模泄漏装置由相间包裹在光纤包层上的透明和不透明物体及设置在它们外部的散热装置组成，其中透明物质的折射率大于等于光纤包层的折射率。在图中，41、43、45为包覆在裸光纤包层12上的不透明物质，42、44为包覆在裸光纤包层12上的透明物质，透明物质的折射率大于等于光纤包层的折射率。在这些透明和不透明物质外设有散热器4S。
在该包层模泄漏装置中，相间包裹在光纤包层上的透明和不透明物质并不仅限于图中所示的数量，可以根据不同的需要设置。不透明物质通常使高导热金属，如铜，透明物质通常为胶和高折射率玻璃。散热器4S可以根据泄漏功率大小采用自然散热或水冷散热。该包层模泄漏装置的工作原理是：包层模在透明物质包覆区域泄漏出光纤，被透明区周边的不透明物质吸收变为热量，然后由散热器将热量散发掉。
在该技术方案中，包层模泄漏装置还可采用图3所示结构。在该实现方案中，包层模泄漏装置由一个容器4R、装在4R中的液态物质4Y及裸纤部分浸入液态物质中的光纤1组成。其中，液态物质4Y折射率大于等于光纤包层的折射率，液态物质可以是静止的，也可以是流动的。
在该包层模泄漏装置中，容器4R中根据需要可设置多个光纤固定点，以使裸光纤被液态物质包覆，液态物质通常是甘油或聚甘油等折射率大于石英光纤折射率的物质。其工作原理为：包层模在液态物质中泄漏出光纤并被液态物质及周边不透明物质吸收变为热量，当泄漏功率较小时，热量可以通过容器散发掉；当泄漏功率较大时，热量可以通过流动的液态物质带走。
在该技术方案中，传能光纤的工作原理为：一根光纤中的光通过光耦合液态物质耦合进另一根光纤，由于耦合过程的不完善，会有部分光耦合到包层中，形成包层模，还有部分光直接从光纤耦合处泄漏出光纤；其中，直接泄漏出光纤的光由光耦合液态物质和周边不透明物质吸收变为热，根据功率大小由周边物质自然散发掉，或由流动的光耦合液态物质带出；而耦合到包层中的光，由分别设置在两根光纤上的包层模泄漏装置剥离掉。
该技术方案提供的光纤连接器，既可以作为永久性光纤连接器，也可以作为活动光纤连接器。
图4为本发明提出的传能光纤连接器的第二个技术方案的结构示意图。在这里，由两根端部熔接在一起的光纤1和2、容器7和液态物质8组成。其中：液态物质8位于容器7中，两根熔接在一起的光纤1和2接头两边的临近区域上的光纤涂覆层被剥离并裸露出包层，该光纤熔接头及裸露部分浸在液态物质8中；液态物质的折射率大于等于光纤包层的折射率，通常该液态物质为甘油或聚甘油；液态物质可以是静止的，也可以是流动的。在容器7中可以设置多个支点，将光纤可靠的固定在液态物质中。
在该技术方案中，传能光纤的工作原理为：两根熔接在一起的光纤由于熔接连接的不完善，除了耦合到纤芯中的工作光外，一部分光被耦合到包层中，一部分光直接在接头处泄漏出光纤；无论是直接泄漏光还是包层模，都被泄漏到液态物质中，并被液态物质和周边的不透明物质吸收变为热；根据泄漏功率的大小，这些热量或者由周边物质自然散发掉，或者由流动的液态物质带出。
本发明提出的传能光纤连接器，可以大幅降低光纤连接器的实现价格。

Claims (8)

1.一种传能光纤连接器，由两根传能光纤、光纤对准装置、光耦合液态物质及两个光纤包层模泄漏装置组成，其特征是：两个传能光纤靠近光纤端部的一段区域的涂覆层被剥离掉并露出包层；光纤对准装置将两根光纤的端部对齐并靠在一起；光耦合液态物质静止或流动地覆盖对准的两根光纤的端部区域；两个光纤包层模泄漏装置分别位于光纤对准装置两边光纤的裸露区域，并包裹在光纤上。
2.根据权利要求1所述的传能光纤连接器，其特征是：所述光耦合液态物质或者是甘油，或者是水。
3.根据权利要求1所述的传能光纤连接器，其特征是：所述包层模泄漏装置由相间包裹在光纤包层上的透明和不透明物体及设置在它们外部的散热装置组成，其中透明物质的折射率大于等于光纤包层的折射率。
4.根据权利要求3所述的传能光纤连接器，其特征是：所述透明物质或者是胶，或者是胶和玻璃的粘接体。
5.根据权利要求1所述的传能光纤连接器，其特征是：所述包层模泄漏装置为一个装有液态物质的容器，所述光纤的裸纤部分浸入液态物质中，液态物质折射率大于等于光纤包层的折射率，液态物质可以是静止的，也可以是流动的。
6.根据权利要求5所述的传能光纤连接器，其特征是：所述液态物质或者是甘油，或者是聚甘油。
7.一种传能光纤连接器，由两根端部熔接在一起的光纤、容器和液态物质组成，其特征是：液态物质静止或流动地设置在容器中；两根熔接在一起的光纤接头两边的临近区域上的光纤涂覆层被剥离并裸露出包层，该光纤接头及裸露部分浸在液态物质中，液态物质的折射率大于等于光纤包层的折射率。
8.根据权利要求7所述的传能光纤连接器，其特征是：所述液态物质或者是甘油，或者是聚甘油。
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