CN202939328U - 光纤耦合器/合束器拉伸装置 - Google Patents

Abstract

一种光纤耦合器/合束器拉伸装置，包括：用以夹持多根被拉伸光纤的夹具体，所述夹具体的第一端的端部表面设置有第一螺纹；设置在所述夹具体内部的光纤定位器；可拆卸地设置在所述夹具体的所述端部的锁紧旋扭，所述锁紧旋扭的表面设置有第二螺纹，所述第二螺纹与第一螺纹相适配。根据本实用新型的光纤耦合器/合束器拉伸装置，结构简易，使用方便，而且拉伸过程中的加热温度高，加热均匀，尤其适合于能量光纤耦合器/合束器的生产。

Description

光纤耦合器/合束器拉伸装置

技术领域

本实用新型涉及光纤耦合器/合束器拉伸装置，尤其涉及一种能量光纤耦合器/合束器拉伸装置。

背景技术

现有的光纤耦合器/合束器拉伸装置，例如光纤耦合器熔融拉锥机通常采用真空侧向吸附和/或侧向压板方式固定光纤，前者需要真空泵，后者在使用上有局限性。例如，图1所示公告号为CN202351446U的实用新型专利采用的光纤熔融拉锥机用夹具，在侧向压板的表面上开有水平槽1用于固定光纤。但是，水平槽的槽宽和槽深是按照光纤的根数和尺寸固定设计的，一套夹具只能适用于一种尺寸和结构的光纤，而且在水平槽的底端需要开有吸附光纤的气孔2，同样少不了真空泵。

而作为熔融拉锥机上对光纤的加热设施，现有技术通常采用纯氢气加热，或者外加氧气，例如，公告号为CN201993488U的实用新型专利公开的光纤熔融拉锥机。但是，这种加热设施的不足之处是：加热温度低，有气流的影响，而且侧向加热不完全，尤其对于多根光纤来说会造成光纤受热不均匀，从而影响光纤耦合器/合束器的性能。

随着大功率半导体激光器的出现和发展，光纤激光器的输出功率也在不断提高，它的应用范围也越来越广泛。然而，人们除了对激光功率的要求外，还对激光器的效率、体积和稳定性都提出要求。而大模场双包层光纤激光器在输出效率、体积、散热特性和输出激光光束质量等方面均比其它传统激光器占有明显的优势。因此，作为双包层大功率全光纤光纤激光器的重要器件－能量光纤耦合器/合束器，势必就成为研究人员关注和重点研究对象。

能量光纤又称大芯径光纤，它与通信网络中使用的通信光纤有很大的不同。通信网络中用的光纤一般是单模光纤或者多模光纤，单模光纤的外径一般在125微米，纤芯在8微米；多模光纤的纤芯比单模光纤略粗一些，一般在50-62.5微米。而能量光纤则不同，它的外径则是从125微米到660微米不等，纤芯一般在100-600微米不等，且能量光纤的数值孔径也比通信光纤大。因此用现有技术的光纤耦合器/合束器拉伸装置和纯氢气加热设施显然是力不从心的。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简易、适用面广且使用方便的光纤耦合器/合束器拉伸装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种适用于能量光纤耦合器/合束器的光纤耦合器/合束器拉伸装置。

根据本实用新型，提供一种光纤耦合器/合束器拉伸装置，包括：

用以夹持多根被拉伸光纤的夹具体，所述夹具体的第一端部表面设置有第一螺纹；

设置在所述夹具体内部的光纤定位器；

可拆卸地设置在所述夹具体的第一端部的锁紧旋扭，所述锁紧旋扭的表面设置有第二螺纹，所述第二螺纹与第一螺纹相适配。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，还包括设置在所述锁紧旋扭内侧的光纤锁紧圈。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其中的光纤定位器为光纤定位环圈。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其中的光纤定位器为光纤定位轴。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其中的光纤定位轴包括位于中心的定位孔及位于外周的定位槽。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，还包括用以支撑所述夹具体的支撑架，所述支撑架由拉伸电机牵引作水平方向的移动。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，还包括用以牵引所述夹具体围绕所述被拉伸光纤的轴心旋转的旋转电机。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，还包括设置在所述夹具体第二端部一侧，用以对所述被拉伸光纤进行加热的电加热器。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，还包括设置在所述夹具体第二端部一侧，用以将所述被拉伸光纤截断的超声切割刀。

上述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其中的电加热器采用碳化硅作为发热源。

根据本实用新型的光纤耦合器/合束器拉伸装置，结构简易，使用方便，而且拉伸过程中的加热温度高，加热均匀，尤其适合于能量光纤耦合器/合束器的生产。

以下，结合图1至图5对本实用新型的光纤耦合器/合束器拉伸装置进行更详细的描述，本实用新型的其它的目的、方案和效果在以下结合附图的描述中将变得更为明白。附图中，相同的元件和部件用相同的标号表示。

附图说明

图1是表示现有技术的一种光纤熔融拉锥机用夹具的示意图。

图2Ａ是表示根据本实用新型的一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的示意图，图2Ｂ是图2A所示光纤耦合器/合束器拉伸装置沿长度方向的截面图。

图3A是表示根据本实用新型的另一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的示意图，图3B是图3A所示光纤耦合器/合束器拉伸装置沿长度方向的截面图。

图4是表示根据本实用新型的另一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的示意图。

图5是表示根据本实用新型的另一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的俯视示意图

具体实施方式

图2Ａ是表示根据本实用新型的一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的示意图，图2Ｂ是图2A所示光纤耦合器/合束器拉伸装置沿长度方向的截面图。参见图2A和2B，光纤耦合器/合束器拉伸装置包括夹具体23，夹具体23的内部沿长度方向开有通孔，其内设置光纤定位器24。该光纤定位器24例如采用定位轴241的形状，其中心例如有个定位孔25，其外周围例如开设有多个定位槽26。夹具体23的第一端部27，例如在其外表面上设置了第一螺纹(未图示)，例如一个锁紧旋扭21可拆卸地安装到该夹具体23的第一端部27上，即，锁紧旋扭21例如在其内表面上设置了第二螺纹（未图示），该第二螺纹可以与第一螺纹相适配。夹具体23和光纤定位器24例如用金属材料制成，较佳地例如用黄铜制成。锁紧旋扭21的内侧底部例如设置有一个光纤锁紧圈22，它例如用PU弹簧胶制成。

操作时，将N+1根光纤从夹具体23的第二端部28穿进去，首先将一根特定的光纤穿入定位轴的中心定位孔25，所谓特定是指该光纤的技术指标或者几何形状可以与其它N根光纤的不同。然后，将其它N根光纤逐一地从同方向穿入定位轴241外周围上的定位槽26内。该N+1根光纤穿出至夹具体23的第一端部27，将锁紧旋扭21旋扭到端部27上，并利用端部27与锁紧旋扭21内侧底部的逼近，挤压锁紧旋扭21内置的光纤锁紧圈22，使其中心孔缩小，从而将穿出的光纤紧紧夹住。

图2A和2B所示的光纤耦合器/合束器拉伸装置采用的是(N+1)×1的结构，它例如是一种(6+1)×1的结构，即，一根光纤穿入光纤定位孔25，6根光纤穿入光纤定位槽26。

图3A是表示根据本实用新型的另一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的示意图，图3B是图3A所示光纤耦合器/合束器拉伸装置沿长度方向的截面图。参见图3A和3B，与图2A和2B的不同之处在于，光纤定位器24例如采用定位环圈242的形状。操作时，将N根光纤从夹具体第二端部28“一把”穿入定位环圈242内。定位环圈242的内径根据光纤的直径和数量而定，使得穿入该定位环圈242的光纤例如有一根是位于定位环圈242的中心，其它N-1根位于定位环圈242的周边内侧。因此，图3A和3B所示的光纤耦合器/合束器拉伸装置采用的是N×N的结构，它例如是一种7×7的结构，即，一根光纤位于定位环圈242的中心，6根光纤20分布于定位环圈242的周边内侧。

对于能量光纤而言，由于其外径通常为125微米至660微米，因此，光纤定位器24的尺寸应当可以根据光纤的直径和数量变化，而光纤耦合器/合束器拉伸装置的夹具体23几乎可以不变。例如，夹具体23与光纤定位器24可以设计成可分解的，夹具体23可以内装不同尺寸的光纤定位器24。

图4是表示根据本实用新型的另一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的示意图。参见图4，光纤耦合器/合束器拉伸装置还包括例如设置在基座44上用以支撑夹具体23的支撑架41，基座44例如安装在导轨45上，例如可以由拉伸电机46牵引着在导轨上移动。较佳地，可以将两个夹具体23安装在导轨45上，可以作相对或者相反方向的移动。较佳地，例如在基座44上安装一台旋转电机47，夹具体23例如安装在与旋转电机47联接的旋转齿轮48上。当旋转电机47运转时，夹具体23可以由旋转齿轮48带动着围绕所述被拉伸光纤的轴心作360度的旋转。

图5是表示根据本实用新型的另一个实施例的光纤耦合器/合束器拉伸装置的俯视示意图。参见图5，光纤耦合器/合束器拉伸装置还包括设置在夹具体23第二端部28一侧的电加热器51以及超声切割刀52。与现有技术的气体加热方式相比，电加热的加热温度更高，而且它的最大优点是没有射流的影响，同时可以避免由于气体加热时气流的不稳定性对光纤耦合器/合束器性能的影响。本实用新型的电加热器采用碳化硅作为发热源，与普通的石墨炉加热器相比，它不需要有保护气体的环境，这样不仅可以降低装置的成本，而且可以降低对环境的要求。

采用本实用新型的光纤耦合器/合束器拉伸装置，操作时，例如可以将N根（或者N＋1根）光纤的中间一部分涂覆层剥去形成裸纤，光纤的两头按以上要求分别穿入两个夹具体23内部的光纤定位器24中形成光纤束，并通过锁紧旋扭21锁紧在夹具体23上而将光纤夹持住。启动拉伸电机46后，由拉伸电机46例如牵引两个夹具体23作相反方向的移动，从而将被拉伸的光纤拉直。开启电加热器51，并启动旋转电机47，使夹具体23由旋转电机47牵引带动被拉伸光纤在电加热器前面作360度的旋转，从而在熔融拉锥中实现被拉伸光纤的均匀加热，使多根光纤在高温下能够熔接在一起并形成特殊的锥区。接着，由超声切割刀将形成的锥区从中间截断，形成光纤耦合器/合束器产品。上述的拉伸电机和旋转电机例如采用计算机控制驱动，以提高加工精度。

当然，根据上述对本实用新型各个实施例的描述，本领域的熟练人员还可以对此作出各种变换和修改，但是，在不脱离本实用新型上述的构思和技术方案的情况下，这种变换和修改均属于本实用新型的要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤耦合器/合束器拉伸装置，包括：

用以夹持多根被拉伸光纤的夹具体，所述夹具体的第一端部表面设置有第一螺纹；

设置在所述夹具体内部的光纤定位器；

可拆卸地设置在所述夹具体的第一端部的锁紧旋扭，所述锁紧旋扭的表面设置有第二螺纹，所述第二螺纹与第一螺纹相适配。

2.如权利要求1所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于还包括设置在所述锁紧旋扭内侧的光纤锁紧圈。

3.如权利要求1或2所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于，所述光纤定位器为光纤定位环圈。

4.如权利要求1或2所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于，所述光纤定位器为光纤定位轴。

5.如权利要求4所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于，所述光纤定位轴包括位于中心的定位孔及位于外周的定位槽。

6.如权利要求1或2所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于还包括用以支撑所述夹具体的支撑架，所述支撑架由拉伸电机牵引作水平方向的移动。

7.如权利要求6所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于还包括用以牵引所述夹具体围绕所述被拉伸光纤的轴心旋转的旋转电机。

8.如权利要求7所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于还包括设置在所述夹具体第二端部一侧，用以对所述被拉伸光纤进行加热的电加热器。

9.如权利要求8所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于还包括设置在所述夹具体第二端部一侧，用以将所述被拉伸光纤截断的超声切割刀。

10.如权利要求8所述的光纤耦合器/合束器拉伸装置，其特征在于，所述电加热器采用碳化硅作为发热源。

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