CN107681420B - 基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，双包层光纤、导热金属壳和石英玻璃管，双包层光纤的腐蚀部分设置在石英玻璃管中央，并固定，导热金属壳套在石英玻璃管外壁，两端固定。所述双包层光纤的剥离度依次增加，第一段剥离度为30%，第二段为50%，第三段为99%以上。本发明将吸收剩余的包层光分段剥离，使包层光能够实现彻底剥除，温度均匀分布，通过水冷可使其承受功率高达1000w以上，并对纤芯光无损耗，保证良好的输出光束质量。

Description

基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置
技术领域
本发明属于光纤激光器件，具体涉及一种基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置。
背景技术
1988年Snitzer 等人提出了双包层光纤，伴随着近年来高功率半导体激光器泵浦技术的发展，光纤激光器的输出功率明显提升，单根光纤的输出功率从开始的几百毫瓦已经提升到千瓦甚至万瓦级水平，在医疗、工业加工和军事等领域也有着广泛的应用。大模场的双包层光纤可以更好的保证更大功率的泵浦光的输入，泵浦光反复穿越掺镱纤芯使其吸收而发生受激辐射。高功率的泵浦光传输通过掺镱光纤后会有一部分残余的泵浦光未被吸收，这部分光的存在会严重影响光纤激光器的输出光束质量，因此，剩余包层光的剥除显得尤为重要。
中国专利CN101718916A公开了一种《剥离双包层光纤中剩余包层光的方法》，其将光纤激光器输出端光纤的一段剥除掉涂覆层和外包层后，在内包层外用高折射率胶重新涂覆。该方法的缺点是对包层光功率的剥除效率低。
中国专利CN102255235A公开了一种《双包层光纤中包层光的滤除方法》，其也是通过涂胶使部分模式在内包层中不满足全反射条件而放出。这样的方法无法将包层中的低阶模有效剥除。以上方法的剥离度都无法满足高要求，且难以实现剥除光的吸收和到热处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，克服了现有技术剥离度无法满足高要求，且难以实现剥除光的吸收和导热处理问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，双包层光纤、导热金属壳和石英玻璃管，双包层光纤的腐蚀部分设置在石英玻璃管中央，并固定，导热金属壳套在石英玻璃管外壁，两端固定。
所述双包层光纤的腐蚀部分分为三段腐蚀，使其剥离度依次增加，腐蚀位置的两端端点均距离剥皮点10mm，剥皮点为圆倒角。
所述双包层光纤的剥离度依次增加，第一段剥离度为30%，第二段为50%，第三段为99%以上。
所述石英玻璃管包括一个直径大的圆管和两个直径小的圆管，直径小的圆管固连在直径大的圆管两端，直径小的圆管的内径大于双包层光纤的直径。
所述石英玻璃管直径大的圆管长度大于双包层光纤剥除涂覆层的长度。
所述导热金属壳为经氧化发黑后的金属壳。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）本发明将吸收剩余的包层光分段剥离，使包层光能够实现彻底剥除。
（2）本发明温度均匀分布，通过水冷可使其承受功率高达1000w以上，并对纤芯光无损耗，保证良好的输出光束质量。
附图说明
图1为本发明基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置的整体结构示意图。
图2为本发明基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置的双包层光纤结构示意图。
图3为本发明基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置的石英玻璃管结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1、图2和图3，一种基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，双包层光纤1、石英玻璃管3和导热金属壳2，双包层光纤1的腐蚀部分设置在石英玻璃管3中央，并用胶固定，导热金属壳2套在石英玻璃管3外壁，两端用胶固定。
所述双包层光纤1的腐蚀部分分为三段腐蚀，使其剥离度依次增加，腐蚀位置的两端端点均距离剥皮点10mm，剥皮点14为圆倒角。
所述双包层光纤1的剥离度依次增加，第一段11剥离度为30%，第二段12为50%，第三段13为99%以上。
所述石英玻璃管3包括一个直径大的圆管和两个直径小的圆管，直径小的圆管固连在直径大的圆管两端，直径小的圆管的内径大于双包层光纤1的直径。
所述石英玻璃管3直径大的圆管长度大于双包层光纤1剥除涂覆层的长度。
所述导热金属壳2为经氧化发黑后的金属壳。
一种化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置的制作方法，方法步骤如下：
步骤1、将双包层光纤1中段外包层及涂敷层剥除，露出内包层；
步骤2、将内包层分为三段进行化学腐蚀，使其剥离度依次增加，腐蚀位置的两端端点均距离剥皮点10mm，剥皮点为圆倒角；
步骤3、将双包层光纤1的腐蚀部分至于石英玻璃管3中央，并用胶固定两端；
步骤4、将导热金属壳2套在石英玻璃管3外壁，将两者的两端用胶固定。

Claims (5)

1.一种基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，其特征在于：双包层光纤（1）、导热金属壳（2）和石英玻璃管（3），双包层光纤（1）的腐蚀部分设置在石英玻璃管（3）中央，并固定，导热金属壳（2）套在石英玻璃管（3）外壁，两端固定；
所述双包层光纤（1）的腐蚀部分分为三段腐蚀，使其包层光剥离度依次增加，腐蚀位置的两端端点均距离剥皮点10mm，剥皮点为圆倒角。
2.根据权利要求1所述的基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，其特征在于：所述双包层光纤（1）的包层光剥离度依次增加，第一段剥离度为30%，第二段为50%，第三段为99%以上。
3.根据权利要求1所述的基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，其特征在于：所述石英玻璃管（3）包括一个直径大的圆管和两个直径小的圆管，直径小的圆管固连在直径大的圆管两端，直径小的圆管的内径大于双包层光纤（1）的直径。
4.根据权利要求3所述的基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，其特征在于：所述石英玻璃管（3）直径大的圆管长度大于双包层光纤（1）剥除涂覆层的长度。
5.根据权利要求1所述的基于化学腐蚀法的双包层光纤包层光剥离散热装置，其特征在于：所述导热金属壳（2）为经氧化发黑后的金属壳。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109031525B (zh) * 2018-08-31 2019-08-09 中国科学院半导体研究所 表面渐变散射型包层光功率剥离器制备装置及方法
CN110808527A (zh) * 2019-10-31 2020-02-18 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 一种包层光剥除装置及其加工方法
CN114336247A (zh) * 2022-03-07 2022-04-12 武汉长进激光技术有限公司 一种基于双包层光纤的包层光剥离器及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6519388B1 (en) * 1998-12-04 2003-02-11 Cidra Corporation Tube-encased fiber grating
CN102203646A (zh) * 2008-10-22 2011-09-28 高级光动力科技公司 光散布装置
CN103269010A (zh) * 2013-05-10 2013-08-28 上海飞博激光科技有限公司 包层光滤除结构及其制备方法
US8885993B2 (en) * 2013-03-13 2014-11-11 Institut National D'optique Dual-index optical pump stripper assembly
CN105068181A (zh) * 2015-08-28 2015-11-18 清华大学 一种光纤包层光滤除器及其制造方法
CN204992235U (zh) * 2015-08-19 2016-01-20 深圳朗光科技有限公司 一种高功率双包层光纤包层光滤除装置
CN105676348A (zh) * 2016-03-24 2016-06-15 芜湖安瑞激光科技有限公司 一种光纤包层残余光全玻剥离方法及光纤包层残余光全玻剥离器件

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6519388B1 (en) * 1998-12-04 2003-02-11 Cidra Corporation Tube-encased fiber grating
CN102203646A (zh) * 2008-10-22 2011-09-28 高级光动力科技公司 光散布装置
US8885993B2 (en) * 2013-03-13 2014-11-11 Institut National D'optique Dual-index optical pump stripper assembly
CN103269010A (zh) * 2013-05-10 2013-08-28 上海飞博激光科技有限公司 包层光滤除结构及其制备方法
CN204992235U (zh) * 2015-08-19 2016-01-20 深圳朗光科技有限公司 一种高功率双包层光纤包层光滤除装置
CN105068181A (zh) * 2015-08-28 2015-11-18 清华大学 一种光纤包层光滤除器及其制造方法
CN105676348A (zh) * 2016-03-24 2016-06-15 芜湖安瑞激光科技有限公司 一种光纤包层残余光全玻剥离方法及光纤包层残余光全玻剥离器件

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