CN202975389U - 高功率光纤输出头 - Google Patents

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梁崇智
郭占华
曾和平
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Guangdong Huakuai Photon Technology Co ltd
Guangdong Huayi Laser Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种高功率光纤输出头，包括玻璃棒和连接在所述玻璃棒上的传能光纤，其特征在于所述玻璃棒包括一体成型的棒体和连接所述传能光纤与所述棒体的连接部，所述的连接部为锥形，所述连接部的前端与所述传能光纤连接，所述连接部的前端直径与所述传能光纤的直径一致。本实用新型的高功率光纤输出头在确保高能激光稳定传输的同时，简化了制作工艺，提高了成品率，较大程度地降低了制造成本。

Description

高功率光纤输出头
【技术领域】
本实用新型涉及一种高功率光纤输出头，属于高功率激光传输领域。
【背景技术】
随着科学技术的不断进步，激光技术已经应用到了各个领域中，特别是高功率激光在激光加工、激光打标、激光微加工等领域的应用越来越广泛。而传能光纤应用于激光的传输则如同如虎添翼，光纤具有传输损耗小，可柔性传输等特性，省空间并可任意摆放，使激光在使用时具有更大的灵活性，激光领域新宠光纤激光器更可实现与传能光纤的无缝连接；在实际应用过程中，激光不可避免的需要从光纤过渡到自由空间，这个过程中光纤端面的处理至关重要，端面加工瑕疵或细小灰尘在高功率时都极易导致光纤端面损伤或损坏，目前一个比较好的方法就是端面熔接一段粗的玻璃棒，通过降低出射端面的功率密度来实现高功率的输出。
现有技术中，光纤端面和玻璃棒经过切割或抛光处理后，放入特殊的光纤熔接机进行熔接处理，由于光纤与玻璃棒直径相差比较大，熔接时对准和熔接难度都比较大，成品率也比较低。因此单品成本相对较高，这在一定程度上制约了该类产品的大规模应用和发展。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种适合高功率激光传输、制作简易，成品率高、降低成本的高功率光纤输出头；
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种高功率光纤输出头，包括玻璃棒和连接在所述玻璃棒上的传能光纤，其特征在于所述玻璃棒包括一体成型的棒体和连接所述传能光纤与所述棒体的连接部，所述的连接部为锥形，所述连接部的前端与所述传能光纤连接，所述连接部的前端直径与所述传能光纤的直径一致。
如上所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的棒体为圆柱形，所述连接部的后端直径与所述棒体的直径相同。
如上所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的棒体与所述的连接部为熔融拉锥一体成型。
如上所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的棒体与所述的连接部由一根玻璃棒光学冷加工成型。
如上所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的玻璃棒与所述的传能光纤为熔接连接。
如上所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述棒体的直径需满足以下关系式：
D>d+2NA*L，
其中的D为棒体的直径，d为传能光纤的纤芯直径，NA为传能光纤的数值孔径，L为所述玻璃棒的长度。
本实用新型与现有技术相比，有以下优点：
本实用新型的高功率光纤输出头在确保高能激光稳定传输的同时，简化了制作工艺，提高了成品率，较大程度地降低了制造成本。
【附图说明】
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型工作原理图
图3为玻璃棒结构示意图；
图4为现有技术工作原理图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型进行详细描述：
如图1-4所示，一种高功率光纤输出头，包括玻璃棒1和连接在玻璃棒1上的传能光纤2，玻璃棒1包括一体成型的棒体11和连接传能光纤2与棒体11的连接部12，该连接部12为锥形，连接部12的前端与传能光纤2连接，连接部12的前端直径与传能光纤2的直径一致。
所述的棒体11为圆柱形，连接部12的后端直径与棒体11的直径相同。
棒体11的直径需满足以下关系式：
D>d+2NA*L，
其中的D为棒体11的直径，d为传能光纤2的纤芯直径，NA为传能光纤2的数值孔径，L为所述玻璃棒1的长度。
玻璃棒的直径根据实际应用时光纤传输的激光功率来确定，功率越高，直径越大，这样可以有效降低出射端面的功率密度，玻璃棒的长度亦必须与本身直径及光纤的参数相匹配。这样可以保证光束在传输过程中不会从玻璃棒的侧面溢出，导致能量的损失。棒体11的直径D的上限需要根据实际需要来设定，不同的场合，结构，棒体11的直径D都不同，设计原则为满足实际需的同时，保持最低的材料成本。
本实用新型中棒体11与连接部12为熔融拉锥一体成型。
所述的棒体11与连接部12也可以由一根玻璃棒光学冷加工成型。
连接部12的成型为玻璃棒1的锥化处理，在锥化处理后，为了降低连接部12与传能光纤2的熔接时的损耗，连接部12锥端端面需进行抛光处理，并且抛光后端面直径与光纤直径一致；
本实用新型中玻璃棒1与传能光纤2为熔接连接，可以通过光纤熔接机熔接，将传能光纤2的端面直接用光纤切割刀切割为光滑平整的端面，然后与玻璃棒1一同放入光纤熔接机，使传能光纤2与玻璃棒1的连接部12直接熔接即可完成。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种高功率光纤输出头，包括玻璃棒（1）和连接在所述玻璃棒（1）上的传能光纤（2），其特征在于：所述玻璃棒（1）包括一体成型的棒体（11）和连接所述传能光纤（2）与所述棒体（11）的连接部（12），所述的连接部（12）为锥形，所述连接部（12）的前端与所述传能光纤（2）连接，所述连接部（12）的前端直径与所述传能光纤（2）的直径一致。
2.根据权利要求1所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的棒体（11）为圆柱形，所述连接部（12）的后端直径与所述棒体（11）的直径相同。
3.根据权利要求2所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的棒体（11）与所述的连接部（12）为熔融拉锥一体成型。
4.根据权利要求2所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的棒体（11）与所述的连接部（12）由一根玻璃棒光学冷加工成型。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述的玻璃棒（1）与所述的传能光纤（2）为熔接连接。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的高功率光纤输出头，其特征在于所述棒体（11）的直径需满足以下关系式：
D>d+2NA*L，
其中的D为棒体（11）的直径，d为传能光纤（2）的纤芯直径，NA为传能光纤（2）的数值孔径，L为所述玻璃棒（1）的长度。
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