CN116990910A - 光纤合束器、光纤合束器制备方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光纤合束器、光纤合束器制备方法及设备，光纤合束器制备方法通过使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对光纤的待去除区域进行刻蚀以形成贴合面，第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹移动时，在第一轨迹的弯折线与光纤的交叉处，第一激光的光斑会照射到光纤需要形成贴合面的待去除区域，从而将光纤的外周面被光斑照射的部分进行刻蚀，以去除一部分材料，以在光纤的外周面形成精度较高的贴合面，同时，还通过第三激光对光纤的贴合面进行抛光，当将多个光纤合束后，相邻两个光纤的贴合面能够更加精确的贴合在一起，从而使各光纤的贴合处具有更好的熔接效果。

Description

光纤合束器、光纤合束器制备方法及设备

技术领域

本申请涉及激光技术领域，尤其涉及一种光纤合束器、光纤合束器制备方法及设备。

背景技术

在激光器的组成结构中，光纤合束器是一种重要的光学器件，其主要作用是进行光束合成，提高输出功率。光纤合束器的制备过程一般是将多个光纤剥去涂覆层，然后以一定方式排列在一起，在高温中加热熔化，使多个光纤熔接在一起形成。

其中，为了使光纤之间能够更加稳定的熔接在一起，通常需要对光纤的表面进行处理，将光纤表面的一部分去除，以在光纤的表面形成贴合面，通过将相邻两个光纤的贴合面贴合在一起，能够使光纤之间很好的熔接。

但是，现有技术中，在光纤的表面形成的贴合面精度较低，导致相邻两个光纤的贴合面无法准确的贴合在一起，从而影响相邻两个光纤之间的熔接效果。

发明内容

本申请实施例提供一种光纤合束器、光纤合束器制备方法及设备，旨在解决现有技术中，在光纤的表面形成的贴合面精度较低，导致相邻两个光纤的贴合面无法准确的贴合在一起，从而影响相邻两个光纤之间熔接效果的问题。

本申请实施例提供一种光纤合束器制备方法，包括：

确定需要合束的光纤数量；

确定需要在所述光纤的外周面形成贴合面的待去除区域；

使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀，所述第一激光的功率大于或等于20W，且小于或等于50W，所述第一预设轨迹包括沿所述光纤的长度方向依次连接的多个弯折线，每个所述弯折线分别与所述光纤交叉，相邻两个所述弯折线与所述光纤的交叉点之间的距离与所述第一激光在所述光纤表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%；

获取所述光纤的所述待去除区域被所述第一激光刻蚀的深度；

当所述深度大于或等于预设深度时停止刻蚀，以形成所述贴合面；

将刻蚀形成有所述贴合面的多个所述光纤合束，以使相邻两个所述光纤的贴合面相贴合；

使第二激光的光斑沿第二轨迹对各所述光纤的贴合处进行熔接以形成所述光纤合束器，所述第二轨迹沿所述光纤的长度方向单向延伸。

本申请实施例还提供一种光纤合束器制备方法，包括：

确定需要合束的光纤数量；

确定需要在所述光纤的外周面形成贴合面的待去除区域；

使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀以形成所述贴合面，所述第一预设轨迹包括沿所述光纤的长度方向依次连接的多个弯折线，每个所述弯折线分别与所述光纤交叉；

将多个所述光纤合束，以使相邻两个所述光纤的贴合面相贴合；

将各所述光纤的贴合处进行熔接，以形成所述光纤合束器。

在一些实施例中，所述使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀以形成所述贴合面，包括：

使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀；

获取所述第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域刻蚀的深度；

当所述深度大于或等于预设深度时停止刻蚀，以形成所述贴合面。

在一些实施例中，所述方法还包括：

根据所述第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域刻蚀的深度，确定所述光纤的所述待去除区域被刻蚀的速度；

将所述速度与预设速度范围进行比较；

若所述速度大于或等于所述预设速度范围，则降低所述第一激光的功率。

在一些实施例中，所述方法还包括：

若所述速度小于所述预设速度范围，则控制所述第一激光的焦点沿远离所述光纤的方向移动预设距离。

在一些实施例中，在所述使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀之前，所述方法还包括：

拉直所述光纤，并使所述光纤受到的拉力值处于预设范围内。

在一些实施例中，相邻两个所述弯折线与所述光纤的交叉点之间的距离，与所述第一激光在所述光纤表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%。

在一些实施例中，所述将各所述光纤的贴合处进行熔接，以形成所述光纤合束器，包括：

使第二激光的光斑沿第二轨迹对各所述光纤的贴合处进行熔接以形成所述光纤合束器，所述第二轨迹沿所述光纤的长度方向单向延伸。

本申请实施例还提供一种光纤合束器，所述光纤合束器为上述任意以实施例所述的光纤合束器制备方法制备得到。

本申请实施例还提供一种光纤合束器制备设备，所述设备包括：

激光刻蚀装置，包括光纤固定组件、驱动组件和第一激光器，所述光纤固定组件用于固定光纤，所述第一激光器用于射出第一激光，所述驱动组件与所述第一激光器连接并驱动所述第一激光器运动，以使所述第一激光器射出的所述第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀以形成所述贴合面，所述第一预设轨迹包括沿所述光纤的长度方向依次连接的多个弯折线；

合束装置，用于将多个所述光纤合束，以使相邻两个所述光纤的贴合面相贴合；

熔接装置，用于将各所述光纤的贴合处进行熔接，以形成所述光纤合束器。

本申请实施例提供的光纤合束器制备方法通过使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对光纤的待去除区域进行刻蚀以形成贴合面，第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹移动时，在第一轨迹的弯折线与光纤的交叉处，第一激光的光斑会照射到光纤需要形成贴合面的待去除区域，从而将光纤的外周面被光斑照射的部分进行刻蚀，以去除一部分材料。

由于第一预设轨迹的多个弯折线沿光纤的长度方向依次连接，且每个弯折线分别与光纤交叉，因此，当第一激光的光斑沿第一预设轨迹的多个弯折线依次移动时，第一激光的光斑会沿光纤的长度方向多次照射到光纤上，以将光纤长度方向的多个位置的材料去除。当第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对光纤的待去除区域进行刻蚀后，能够在光纤的外周面形成精度较高的贴合面。当将多个光纤合束后，相邻两个光纤的贴合面能够更加精确的贴合在一起，从而使各光纤的贴合处具有更好的熔接效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的光纤合束器制备方法的一个实施例的流程图；

图2为本申请实施例提供的光纤和第一预设轨迹的结构简图；

图3为本申请实施例提供的光纤的一个实施例的剖视图，其沿光纤的径向进行了剖视；

图4为本申请实施例提供的光纤合束器的一个实施例的剖视图，其沿光纤的径向进行了剖视；

图5为本申请实施例提供的光纤尺寸测量装置的一个实施例的结构示意图。

光纤合束器200；光纤210；待去除区域211；贴合面212；第一预设轨迹300；弯折线310；光纤尺寸测量装置400；光源组件410；点光源411；第一透镜412；第二透镜420；传感器430。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请实施例提供一种光纤合束器、光纤合束器制备方法及设备。以下分别进行详细说明。

首先，本申请实施例提供一种光纤合束器制备方法。

图1为本申请实施例提供的光纤合束器制备方法的一个实施例的流程图。如图1所示，光纤合束器制备方法包括步骤S110至步骤S150，详细说明如下：

S110、确定需要合束的光纤210数量。

对于不同类型的激光器，其采用的光纤合束器200的类型也不相同。而不同类型的光纤合束器200包涵的光纤210数量也不同，因此，在制备光纤合束器200时，需要先确定需要制备的光纤合束器200的类型，也即，确定需要合束的光纤210数量。

S120、确定需要在光纤210的外周面形成贴合面212的待去除区域211。

在确定需要合束的光纤210数量后，需要对光纤210的外周面需要形成贴合面212的待去除区域211进行确定，以便于对该待去除区域211进行处理，将光纤210位于该待去除区域211的一部分材料去除，从而在光纤210的外周面形成贴合面212。

S130、使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀以形成贴合面212，第一预设轨迹300包括沿光纤210的长度方向依次连接的多个弯折线310，每个弯折线310分别与光纤210交叉。

如图2所示，通过使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀以形成贴合面212，第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹300移动时，在第一轨迹的弯折线310与光纤210的交叉处，第一激光的光斑会照射到光纤210需要形成贴合面212的待去除区域211，从而将光纤210的外周面被光斑照射的部分进行刻蚀，以去除一部分材料。

由于第一预设轨迹300的多个弯折线310沿光纤210的长度方向依次连接，且每个弯折线310分别与光纤210交叉，因此，当第一激光的光斑沿第一预设轨迹300的多个弯折线310依次移动时，第一激光的光斑会沿光纤210的长度方向多次照射到光纤210上，以将光纤210长度方向的多个位置的材料去除。当第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀后，能够在光纤210的外周面形成精度较高的贴合面212，如图3所示。

在一些实施例中，相邻两个弯折线310与光纤210的交叉点之间的距离，与第一激光在光纤210表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%。可以理解的是，由于第一激光的光斑中心区域的能量密度大于边缘区域的能量密度，在第一激光的光斑在对光纤210进行刻蚀时，光纤210靠近光斑中心区域的位置被刻蚀的更多，而光纤210靠近光斑边缘区域的位置被刻蚀的更少。通过使相邻两个弯折线310与光纤210的交叉点之间的距离，与第一激光在光纤210表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%，能够使第一激光的光斑沿相邻两个弯折线310移动时，第一激光的光斑的边缘区域与光纤210的交叉区域存在重叠，从而提高光纤210靠近光斑边缘区域的位置被刻蚀的量，以使光纤210被刻蚀后的表面具有更高的平整度。

在一些实施例中，可以通过光纤合束器制备设备的激光刻蚀装置对光纤210的待去除区域211进行刻蚀以形成贴合面212。其中，激光刻蚀装置包括光纤210固定组件、驱动组件和第一激光器，光纤210固定组件用于固定光纤210，第一激光器用于射出第一激光，驱动组件与第一激光器连接并驱动第一激光器运动，以使第一激光器射出的第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀以形成贴合面212，第一预设轨迹300包括沿光纤210的长度方向依次连接的多个弯折线310，每个弯折线310分别与光纤210交叉。

在一些实施例中，驱动组件可以包括移动机构和摆动机构，移动机构与摆动机构连接，摆动机构与第一激光器连接，移动机构用于驱动摆动机构和第一激光器沿光纤210的长度方向移动，摆动机构用于驱动第一激光器在于光纤210的长度方向呈夹角的方向上摆动，从而使第一激光器发射的第一激光的光斑沿第一预设轨迹300移动。

S140、将多个光纤210合束，以使相邻两个光纤210的贴合面212相贴合，如图4所示。

其中，可以通过手动的方式将多个光纤210合束，使相邻两个光纤210的贴合面212相贴合，也可以通过合束装置将多个光纤210合束，以使相邻两个光纤210的贴合面212相贴合。其中，合束装置包括合束孔，通过将需要合束的多个光纤210分别穿过合束孔，从而将多个光纤210合束在一起，且相邻两个光纤210的贴合面212相贴合。

其中，可以对合束孔的形状进行设置，使合束在一起的多个光纤210穿过合束孔后，相邻两个光纤210的贴合面212稳定的保持在贴合状态。例如：可以使合束孔的截面形状与合束在一起的多个光纤210的截面形状相同或接近。使合束孔的截面直径与合束在一起的多个光纤210的截面的外接圆直径相同或接近，从而使合束孔的内表面能够对光纤210进行限位，使各光纤210的位置保持稳定。

S150、将各光纤210的贴合处进行熔接，以形成光纤合束器200。

通过将各光纤210的贴合处进行熔接，能够使相邻两个光纤210贴合面212熔接在一起，以形成光纤合束器200。

在一些实施例中，可以使第二激光的光斑沿第二轨迹对各光纤210的贴合处进行熔接以形成光纤合束器200，第二轨迹沿光纤210的长度方向单向延伸。通过使第二激光的光斑照射于各光纤210的贴合处，并使第二激光的光斑沿光纤210的长度方向单向移动，不仅能够快速的将各相邻两个光纤210的贴合面212熔接在一起，同时，还能够排出相邻两个光纤210的贴合面212之间的气泡，提高相邻两个光纤210之间的熔接质量。

本申请实施例提供的光纤合束器制备方法通过使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀以形成贴合面212，第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹300移动时，在第一轨迹的弯折线310与光纤210的交叉处，第一激光的光斑会照射到光纤210需要形成贴合面212的待去除区域211，从而将光纤210的外周面被光斑照射的部分进行刻蚀，以去除一部分材料。

由于第一预设轨迹300的多个弯折线310沿光纤210的长度方向依次连接，且每个弯折线310分别与光纤210交叉，因此，当第一激光的光斑沿第一预设轨迹300的多个弯折线310依次移动时，第一激光的光斑会沿光纤210的长度方向多次照射到光纤210上，以将光纤210长度方向的多个位置的材料去除。当第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀后，能够在光纤210的外周面形成精度较高的贴合面212。当将多个光纤210合束后，相邻两个光纤210的贴合面212能够更加精确的贴合在一起，从而使各光纤210的贴合处具有更好的熔接效果。

在一些实施例中，使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀以形成贴合面212的方式可以包括步骤S131至步骤S133，详细说明如下：

S131、使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀。

其中，第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行一次刻蚀，光纤210的待去除区域211深度就会有一定程度的增加。

S132、获取第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211刻蚀的深度。

其中，可以通过检测光纤210的待去除区域211被第一激光的光斑刻蚀形成的凹槽深度，也可以检测光纤210的待去除区域211被第一激光的光斑刻蚀后剩下部分在凹槽深度方向上的厚度，通过计算光纤210的外径与光纤210剩下部分的厚度的差值，即可确定第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211刻蚀的深度。

为了更加准确的获取第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211刻蚀的深度，本申请实施例还提供一种光纤尺寸测量装置，该测量装置用于测量光纤210的待去除区域211被第一激光的光斑刻蚀后剩下部分在凹槽深度方向上的厚度。

如图5所示，光纤尺寸测量装置400包括信号处理模块、光源组件410和传感器430，光源组件410用于射出平行光，传感器430设置在平行光束上的光路上，信号处理模块与传感器430电连接。由此，通过将光纤210放置于光源组件410和传感器430之间的平行光的光路上，使平行光将光纤210投影在传感器430上，传感器430将检测得到的投影传输至信号处理模块，由信号处理模块根据投影计算得到光纤210的厚度。

其中，光源组件410包括点光源411和第一透镜412，点光源411发射的光线穿过第一透镜412后成为平行光。传感器430为CCD传感器430。在传感器430和光源组件410之间还设置有第二透镜420，该第二透镜420用于将经过光纤210后的平行光进行聚焦，传感器430对第二透镜420聚焦后的光线进行接收，以实现将光纤210投影在传感器430上。

下面对光纤尺寸测量装置400测量光纤210尺寸的方式进行详细描述。

如图5所示，第二透镜420的聚焦点位于第二透镜420与传感器430之间，第二透镜420的焦距为f，第二透镜420的焦点与传感器430的距离为L，则当将光纤210放置于第一透镜412和第二透镜420之间后，可以按照下述公式计算出光纤210的厚度：

D=f*d/L；

其中，D为光纤210的待去除区域211被第一激光的光斑刻蚀后剩下部分在凹槽深度方向上的厚度；d为传感器430检测得到的投影的厚度。

在测量过程中，传感器430成像视场的位置变化会对结果产生重要影响。因此，需要确保光纤210的成像距离保持不变。为此，可以使平行光为远心光路，以部分抵消由被测物体成像距离微小变化引起的影响，能够更好地控制测量过程中的影响因素，提高测量精度和可靠性。

在一些实施例中，信号处理模块包括视频信号传输模块、信号滤波处理模块、信号放大处理模块、二值化处理模块、高频脉冲计数模块和计算模块。视频信号传输模块用于将传感器430采集的投影信号传输至信号滤波处理模块；滤膜处理模块用于对投影信号进行滤波处理；信号放大模块用于对滤波处理后的投影信号进行放大处理；二值化处理模块用于对放大后的投影信号进行二值化处理，将投影信号转化为矩形波；高频脉冲计数模块用于对矩形波进行填充计数；计算模块用于根据高频脉冲计数模块的计数结果计算光纤210的厚度。

可以理解的是，由于投影信号微弱且受到高频干扰影响，传感器430输出的投影信号若直接进行计数处理或进行尺寸计算，容易出现较大的误差。因此，本申请实施例提供的光纤尺寸测量装置400先通过信号滤波处理模块和信号放大处理模块对投影信号进行滤波放大处理。

另外，由于投影轮廓的亮度分布不是突变的。受到光源稳定性和成像系统性能的影响，投影轮廓是一个由暗到明的过渡过程。这种过渡过程所占的脉冲个数越少，越有利于准确判断暗明界线。当使用远心光路照明时，可以假定像的真正轮廓大约在最大亮度的50%处。因此，通过对投影信号进行二值化处理，将投影信号转化成矩形波，更有利于准确判断暗明界线。

之后，通过统计二值化处理后的投影信号的像元数目，就可以计算出光纤210的直径。由于每个像元的尺寸为3.6×3.6 um²，直接得到尺寸可能存在两个光敏单元间距7.2um的误差。通过采用高频脉冲计数模块使用频率更高的时钟脉冲来对信号宽度进行填充计数，能够获得更高的测量精度。如果采用10倍的时钟脉冲，那么每个脉冲代表的尺寸为0.36um，从而减小了测量误差。通过这样的方式可以按照下述公式得到测量的光纤210尺寸：

D=f*d/L= 0.36f*n/L（μm）；

其中，n表示使用高频脉冲计数模块采集的像元数目。

S133、当深度大于或等于预设深度时停止刻蚀，以形成贴合面212。

可以理解的是，当深度大于或等于预设深度时，说明光纤210的待去除区域211需要刻蚀去除的部分已经被全部去除，在光纤210的外周面形成了精度较高的贴合面212，因此，需要控制第一激光停止刻蚀。

在一些实施例中，光纤合束器制备方法还可以包括S134和步骤S137，详细说明如下：

S134、获取第一激光的光斑沿不同次数的第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀时，光纤210的待去除区域211的深度。

S135、根据第一激光的光斑沿不同次数的第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀时，光纤210的待去除区域211的深度，确定光纤210的待去除区域211被刻蚀的速度。

S136、将速度与预设速度范围进行比较。

S137、若速度大于或等于预设速度范围，则降低第一激光的功率。

可以理解的是，若速度大于或等于预设速度范围，说明光纤210的待去除区域211被刻蚀的过快，通过降低第一激光的功率，能够延缓光纤210的待去除区域211被刻蚀的速度，以利于更加精确的控制光纤210的待去除区域211被刻蚀的深度，从而进一步提高光纤210的贴合面212的刻蚀精度。

在一些实施例中，光纤合束器制备方法还包括：若速度小于预设速度范围，则控制第一激光的焦点沿远离光纤210的方向移动预设距离。

当光纤210被刻蚀的速度小于预设速度范围，则说明光纤210的待去除区域211被刻蚀的速度过慢，通过控制第一激光的焦点沿远离光纤210的方向移动预设距离，能够提高光纤210的待去除区域211被刻蚀的速度，以提高刻蚀效率。

在一些实施例中，在使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀之前，方法还包括：拉直光纤210，并使光纤210受到的拉力值处于预设范围内。

通过将光纤210拉直，并使光纤210受到的拉力值处于预设范围内，能够使第一激光的光斑对光纤210的待去除区域211进行刻蚀时，光纤210处于笔直状态，使第一激光的光斑能够更加准确的对光纤210的待去除区域211进行刻蚀，避免光纤210弯曲或变形而影响刻蚀精度。

在一些实施例中，在当深度大于或等于预设深度时停止刻蚀之后，方法还包括：

使第三激光的光斑在光纤210的贴合面212沿光纤210的长度方向移动，以对光纤210的贴合面212进行抛光。第三激光的功率小于第一激光的功率，第三激光的光斑沿光纤210长度方向的平均移动速度小于第一激光的光斑沿光纤210长度方向的平均移动速度。

本申请实施例提供的光纤合束器制备方法在停止刻蚀后，还通过第三激光对光纤210的贴合面212进行抛光，能够进一步提高光纤210的贴合面212的平滑度，使相邻两个光纤210的贴合面212能够更好的贴合在一起。

在一些实施例中，第三激光的功率可以大于或等于5W，且小于或等于15W。另外，第三激光的光斑沿光纤210长度方向的移动速度可以大于1mm/s，且小于或等于10mm/s。由此，能够使第三激光的光斑能够对光纤210的贴合面212具有更好的抛光效果。

本申请实施例还提供一种光纤合束器制备方法，包括：

确定需要合束的光纤210数量；

确定需要在光纤210的外周面形成贴合面212的待去除区域211；

使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀，第一激光的功率大于或等于20W，且小于或等于50W，第一预设轨迹300包括沿光纤210的长度方向依次连接的多个弯折线310，每个弯折线310分别与光纤210交叉，相邻两个弯折线310与光纤210的交叉点之间的距离与第一激光在光纤210表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%；

获取光纤210的待去除区域211被第一激光刻蚀的深度；

当深度大于或等于预设深度时停止刻蚀，以形成贴合面212；

将刻蚀形成有贴合面212的多个光纤210合束，以使相邻两个光纤210的贴合面212相贴合；

使第二激光的光斑沿第二轨迹对各光纤210的贴合处进行熔接以形成光纤合束器200，第二轨迹沿光纤210的长度方向单向延伸。

其中，通过第一激光形成贴合面212，以及，通过第二激光进行熔接的方式可以参照上述各实施例，此处不再赘述。

在一些实施例中，光纤合束器制备方法还包括：在当深度大于或等于预设深度时停止刻蚀之后，使第三激光的光斑在光纤210的贴合面212沿光纤210的长度方向移动，以对光纤210的贴合面212进行抛光；第三激光的功率小于第一激光的功率，第三激光的光斑沿光纤210长度方向的平均移动速度小于第一激光的光斑沿光纤210长度方向的平均移动速度。

本申请实施例还提供一种光纤合束器，该光纤合束器为上述任意一实施例中的光纤合束器制备方法制备得到。

本申请实施例还提供一种光纤合束器制备设备，该设备包括激光刻蚀装置、合束装置和熔接装置，激光刻蚀装置包括光纤210固定组件、驱动组件和第一激光器，光纤210固定组件用于固定光纤210，第一激光器用于射出第一激光，驱动组件与第一激光器连接并驱动第一激光器运动，以使第一激光器射出的第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹300对光纤210的待去除区域211进行刻蚀以形成贴合面212，第一预设轨迹300包括沿光纤210的长度方向依次连接的多个弯折线310，每个弯折线310分别与光纤210交叉。合束装置用于将多个光纤210合束，以使相邻两个光纤210的贴合面212相贴合。熔接装置用于将各光纤210的贴合处进行熔接，以形成光纤合束器200。

其中，熔接装置包括第二激光器，驱动组件与第二激光器连接并驱动第二激光器运动，以使第二激光器产生的第二激光的光斑沿第二轨迹对各光纤的贴合处进行熔接以形成光纤合束器，第二轨迹沿光纤的长度方向单向延伸。

另外，光纤合束器制备设备还包括第三激光器，驱动组件与第三激光器连接并驱动第三激光器运动，以使第三激光器射出的第三激光的光斑在光纤的贴合面沿光纤的长度方向移动，以对光纤的贴合面进行抛光。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种光纤合束器、光纤合束器制备方法及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种光纤合束器制备方法，其特征在于，包括：

确定需要合束的光纤数量；

确定需要在所述光纤的外周面形成贴合面的待去除区域；

使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀，所述第一激光的功率大于或等于20W，且小于或等于50W，所述第一预设轨迹包括沿所述光纤的长度方向依次连接的多个弯折线，每个所述弯折线分别与所述光纤交叉，相邻两个所述弯折线与所述光纤的交叉点之间的距离与所述第一激光在所述光纤表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%；

获取所述光纤的所述待去除区域被所述第一激光刻蚀的深度；

当所述深度大于或等于预设深度时停止刻蚀，以形成所述贴合面；

使第三激光的光斑在所述光纤的所述贴合面沿所述光纤的长度方向移动，以对所述光纤的所述贴合面进行抛光；所述第三激光的功率小于所述第一激光的功率，所述第三激光的光斑沿所述光纤长度方向的平均移动速度小于所述第一激光的光斑沿所述光纤长度方向的平均移动速度；

将刻蚀形成有所述贴合面的多个所述光纤合束，以使相邻两个所述光纤的贴合面相贴合；

使第二激光的光斑沿第二轨迹对各所述光纤的贴合处进行熔接以形成所述光纤合束器，所述第二轨迹沿所述光纤的长度方向单向延伸。

2.一种光纤合束器制备方法，其特征在于，包括：

确定需要合束的光纤数量；

确定需要在所述光纤的外周面形成贴合面的待去除区域；

使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀以形成所述贴合面，所述第一预设轨迹包括沿所述光纤的长度方向依次连接的多个弯折线，每个所述弯折线分别与所述光纤交叉，相邻两个所述弯折线与所述光纤的交叉点之间的距离，与所述第一激光在所述光纤表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%；

使第三激光的光斑在所述光纤的所述贴合面沿所述光纤的长度方向移动，以对所述光纤的所述贴合面进行抛光；所述第三激光的功率小于所述第一激光的功率，所述第三激光的光斑沿所述光纤长度方向的平均移动速度小于所述第一激光的光斑沿所述光纤长度方向的平均移动速度；

将多个所述光纤合束，以使相邻两个所述光纤的贴合面相贴合；

将各所述光纤的贴合处进行熔接，以形成所述光纤合束器。

3.如权利要求2所述的光纤合束器制备方法，其特征在于，所述使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀以形成所述贴合面，包括：

使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀；

获取所述第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域刻蚀的深度；

当所述深度大于或等于预设深度时停止刻蚀，以形成所述贴合面。

4.如权利要求3所述的光纤合束器制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第一激光的光斑每次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域刻蚀的深度，确定所述光纤的所述待去除区域被刻蚀的速度；

将所述速度与预设速度范围进行比较；

若所述速度大于或等于所述预设速度范围，则降低所述第一激光的功率。

5.如权利要求4所述的光纤合束器制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述速度小于所述预设速度范围，则控制所述第一激光的焦点沿远离所述光纤的方向移动预设距离。

6.如权利要求4所述的光纤合束器制备方法，其特征在于，在所述使第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀之前，所述方法还包括：

拉直所述光纤，并使所述光纤受到的拉力值处于预设范围内。

7.如权利要求3所述的光纤合束器制备方法，其特征在于，所述将各所述光纤的贴合处进行熔接，以形成所述光纤合束器，包括：

使第二激光的光斑沿第二轨迹对各所述光纤的贴合处进行熔接以形成所述光纤合束器，所述第二轨迹沿所述光纤的长度方向单向延伸。

8.一种光纤合束器，其特征在于，所述光纤合束器为权利要求1至7中任意一项所述的光纤合束器制备方法制备得到。

9.一种光纤合束器制备设备，其特征在于，所述设备包括：

激光刻蚀装置，包括光纤固定组件、驱动组件、第一激光器和第三激光器，所述光纤固定组件用于固定光纤，所述第一激光器用于射出第一激光，所述驱动组件与所述第一激光器连接并驱动所述第一激光器运动，以使所述第一激光器射出的所述第一激光的光斑多次沿第一预设轨迹对所述光纤的待去除区域进行刻蚀以形成所述贴合面，所述第一预设轨迹包括沿所述光纤的长度方向依次连接的多个弯折线，每个所述弯折线分别与所述光纤交叉，相邻两个所述弯折线与所述光纤的交叉点之间的距离，与所述第一激光在所述光纤表面形成光斑直径的比值大于或等于50%，且小于或等于80%；所述驱动组件与所述第三激光器连接并驱动所述第三激光器运动，以使所述第三激光器射出的所述第三激光的光斑在所述光纤的所述贴合面沿所述光纤的长度方向移动，以对所述光纤的所述贴合面进行抛光；

合束装置，用于将多个所述光纤合束，以使相邻两个所述光纤的贴合面相贴合；

熔接装置，用于将各所述光纤的贴合处进行熔接，以形成所述光纤合束器。