CN110768089B - 防止激光器反馈光的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种防止激光器反馈光的方法，包括：在激光器的输出光纤上熔接目标光纤，使所述激光器产生的激光由所述目标光纤输出；所述激光器的输出光纤的纤芯折射率小于所述目标光纤的纤芯折射率。激光器产生的激光的反馈光通过目标光纤逆向传输至输出光纤与目标光纤的熔接面时，由于熔接面存在折射率差发生全反射，使反馈光沿激光的传输方向传输，防止反馈光沿激光的反向传输进入输出光纤中，进而进入到激光器的谐振腔内将激光器件损坏或增益光纤烧毁，保证了激光器内部器件以及激光器正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，更具体地，涉及防止激光器反馈光的方法。
背景技术
高功率光纤设备通常是指输出功率大于等于100W的光纤设备，可包括和高功率光纤放大器等。
目前，高功率光纤激光器在利用光纤传输激光时，通常将光纤的端面设置成倾斜8度角，以此来增大回波损耗，即减少反向传输的反馈光的传输。在中高功率激光输出时，还可以对光纤激光输出端接有的端帽结构进行改进，在端帽结构的端帽锥体部分的表面制作锯齿状纹路，打破锥体表面与空气间平滑的界面，使传播到此界面上的反馈光无法产生全反射，或者使反馈光经过锥体表面反射严重偏离，从而达到减少反馈光耦合进入光纤的目的。
但是上述方法中减少反馈光的原理均是使反馈光的传输方向偏离原来的传输方向，使反馈光无法继续在纤芯内传输，无法使反馈光得到充分利用，造成资源的浪费。因此，现急需提供一种防止激光器反馈光的方法。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种防止激光器反馈光的方法。
本发明实施例提供了一种防止激光器反馈光的方法，包括：
在激光器的输出光纤上熔接目标光纤，使所述激光器产生的激光由所述目标光纤输出；
所述激光器的输出光纤的纤芯折射率小于所述目标光纤的纤芯折射率。
优选地，所述激光器的输出光纤的纤芯直径小于所述目标光纤的纤芯直径。
优选地，所述激光器的输出光纤的纤芯直径具体为20μm，所述目标光纤的纤芯直径具体为50μm。
优选地，所述激光器的输出光纤的纤芯为石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯。
优选地，所述激光器的输出光纤的纤芯为掺氟石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为石英纤芯。
优选地，所述激光器的输出光纤的纤芯为掺氟石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯。
优选地，所述激光器的输出光纤的纤芯中心轴线和所述目标光纤的纤芯中心轴线共线。
本发明实施例提供的防止激光器反馈光的方法，包括：在激光器的输出光纤上熔接目标光纤，使所述激光器产生的激光由所述目标光纤输出；所述激光器的输出光纤的纤芯折射率小于所述目标光纤的纤芯折射率。激光器产生的激光的反馈光通过目标光纤逆向传输至输出光纤与目标光纤的熔接面时，由于熔接面存在折射率差发生全反射，使反馈光沿激光的传输方向传输，防止反馈光沿激光的反向传输进入输出光纤中，进而进入到激光器的谐振腔内将激光器件损坏或增益光纤烧毁，保证了激光器内部器件以及激光器正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种防止激光器反馈光的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种防止激光器反馈光的方法中光纤熔接的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种防止激光器反馈光的方法中输出光纤与目标光纤的熔接点处的截面折射率分布示意图；
图4为本发明实施例提供的一种防止激光器反馈光的方法中光纤熔接的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供了一种防止激光器反馈光的方法，包括：S1，在激光器的输出光纤上熔接目标光纤，使所述激光器产生的激光由所述目标光纤输出；
所述激光器的输出光纤的纤芯折射率小于所述目标光纤的纤芯折射率。
具体地，如图2所示，图2为本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法中光纤熔接的结构示意图。在激光器的输出光纤1上熔接目标光纤2，使激光器产生的激光由目标光纤2输出。其中，激光器的输出光纤1包括纤芯11和包层12，目标光纤2包括纤芯21和包层22。在熔接时，激光器的输出光纤1的纤芯11中心轴线与目标光纤2的纤芯21中心轴线共线，即重合，如图2中虚线所示。而且，激光器的输出光纤1与目标光纤2相熔接的端面相互平行，端面可与中心轴线垂直。需要说明的是，本发明实施例中激光器的输出光纤1的纤芯11直径与目标光纤2的纤芯21直径可相等也可不相等，本发明实施例中对此不作具体限定。例如激光器的输出光纤1的纤芯11直径可以小于等于目标光纤2的纤芯21直径。
激光器的输出光纤1的纤芯11折射率小于目标光纤2的纤芯21折射率，当激光器产生的激光沿输出光纤1至目标光纤2的方向在纤芯内进行正向传输时，激光无论是在纤芯11内还是在纤芯21内均可以正常传输，但是当激光的反馈光沿目标光纤2至输出光纤1的方向在纤芯内进行反向传输时，由于输出光纤1的纤芯11折射率小于目标光纤2的纤芯21折射率，会使激光的反馈光在纤芯11内传输至输出光纤1和目标光纤2的熔接点位置处发生全反射，使激光的反馈光沿激光的传输方向进行传输，防止反馈光沿激光的反向传输进入输出光纤中，进而进入到激光器的谐振腔内将激光器件损坏或增益光纤烧毁。
本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法，包括：在激光器的输出光纤上熔接目标光纤，使所述激光器产生的激光由所述目标光纤输出；所述激光器的输出光纤的纤芯折射率小于所述目标光纤的纤芯折射率。激光器产生的激光的反馈光通过目标光纤逆向传输至输出光纤与目标光纤的熔接面时，由于熔接面存在折射率差发生全反射，使反馈光沿激光的传输方向传输，防止反馈光沿激光的反向传输进入输出光纤中，进而进入到激光器的谐振腔内将激光器件损坏或增益光纤烧毁，保证了激光器内部器件以及激光器正常工作。
如图3所示，本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法中输出光纤与目标光纤的熔接点处的截面折射率分布示意图，其中r1为输出光纤的纤芯直径，n1为输出光纤的纤芯折射率，r2为目标光纤的纤芯直径，n2为目标光纤的纤芯折射率。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法，所述激光器的输出光纤的纤芯直径小于所述目标光纤的纤芯直径。
具体地，如图4，图4为本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法中光纤熔接的结构示意图，激光器的输出光纤1的纤芯11直径小于目标光纤2的纤芯21直径。此时，当激光沿激光器的输出光纤1至目标光纤2的传输方向进行传输时，激光可以正常传输，但是当激光的反馈光沿目标光纤2至激光器的输出光纤1反向传输时，不仅会在激光的反馈光传输至激光器的输出光纤1和目标光纤2的熔接点位置处发生全反射，使激光的反馈光沿激光的传输方向传输。同时，对于少量全反射不完全的反馈光，会在熔接点位置处泄漏至激光器的输出光纤的包层中，泄漏至包层中的反馈光将会被耗散，无法继续反向传输。
在上述实施例的基础上，还可以在输出光纤与目标光纤熔接后，在熔接点位置处涂有高折射率胶，以滤除少量剩余的反馈光。其中，高折射率胶的折射率大于目标光纤或输出光纤的包层折射率。
在上述实施例的基础上，激光器中还可以包括剥模器，激光器的输出光纤可以是剥模器的一个尾纤，剥模器可以滤除部分反馈光。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法，所述激光器的输出光纤的纤芯直径具体为20μm，所述目标光纤的纤芯直径具体为50μm。
具体地，本发明实施例中，将激光器的输出光纤的纤芯直径具体设置为20μm，将目标光纤的纤芯直径具体设置为50μm。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法，所述激光器的输出光纤的纤芯为石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯。
具体地，本发明实施例中为使激光器的输出光纤的纤芯折射率小于目标光纤的纤芯折射率，激光器的输出光纤的纤芯可以采用石英纤芯，即激光器的输出光纤的纤芯材料为石英。可以在目标光纤的纤芯内掺杂锗或磷等元素，即目标光纤的纤芯为掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯，使目标光纤的纤芯折射率变大。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法，所述激光器的输出光纤的纤芯为掺氟石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为石英纤芯。
具体地，本发明实施例中为使激光器的输出光纤的纤芯折射率小于目标光纤的纤芯折射率，目标光纤的纤芯可以采用石英纤芯，即目标光纤的纤芯材料为石英。可以在激光器的输出光纤的纤芯内掺杂氟等元素，即激光器的输出光纤的纤芯为掺氟石英纤芯，以使激光器的输出光纤的纤芯折射率变小。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的防止激光器反馈光的方法，所述激光器的输出光纤的纤芯为掺氟石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯。
具体地，本发明实施例中为使激光器的输出光纤的纤芯折射率小于目标光纤的纤芯折射率，可以同时增加目标光纤的纤芯折射率，即激光器的输出光纤采用掺氟石英纤芯，目标光纤采用掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯，以减小激光器的输出光纤的纤芯折射率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种防止激光器反馈光的方法，其特征在于，包括：
在激光器的输出光纤上熔接目标光纤，使所述激光器产生的激光由所述目标光纤输出；
所述激光器的输出光纤的纤芯折射率为定值，所述目标光纤的纤芯折射率为定值，且所述激光器的输出光纤的纤芯折射率小于所述目标光纤的纤芯折射率。
2.根据权利要求1所述的防止激光器反馈光的方法，其特征在于，所述激光器的输出光纤的纤芯直径小于所述目标光纤的纤芯直径。
3.根据权利要求2所述的防止激光器反馈光的方法，其特征在于，所述激光器的输出光纤的纤芯直径具体为20μm，所述目标光纤的纤芯直径具体为50μm。
4.根据权利要求1所述的防止激光器反馈光的方法，其特征在于，所述激光器的输出光纤的纤芯为石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯。
5.根据权利要求1所述的防止激光器反馈光的方法，其特征在于，所述激光器的输出光纤的纤芯为掺氟石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为石英纤芯。
6.根据权利要求1所述的防止激光器反馈光的方法，其特征在于，所述激光器的输出光纤的纤芯为掺氟石英纤芯，所述目标光纤的纤芯为掺锗石英纤芯或掺磷石英纤芯。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的防止激光器反馈光的方法，其特征在于，所述激光器的输出光纤的纤芯中心轴线和所述目标光纤的纤芯中心轴线共线。
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