CN204347294U - 一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器 - Google Patents
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Abstract
一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器，将准直器，法拉第旋转器，输出镜头安装在外壳中构成磁光隔离器，并且在双包层光纤准直器内部加入光纤包层光功率剥离功能及散热装置。采用本实用新型的双包层光纤输出隔离器可以解决现有技术中动态隔离度低的缺点，大大降低了光纤激光器因为双包层光纤输出隔离器的动态隔离度低造成的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及了光纤激光器件领域，尤其涉及一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器。
背景技术
在多级激光放大器中，为了避免放大级和振荡级之间（多级放大）的耦合，即放大后的能量反馈到前级，使得前级形成自激振荡（这不仅会使工作物质受到破坏，而且还会降低放大器的增益和影响振荡级工作的稳定），在激光器内部的振荡级与放大级或放大级本身之间要进行光学隔离，另外光纤激光器输出时，必须防止激光输出后因外界影响导致激光返回光纤激光器的放大系统，而隔离器就可以实验这一目的， 这样就可以避免后级的能量反馈到前级，达到放大的光信号单向通行的目的。
光纤激光器使用双包层光纤隔离器输出时，光激光经光纤端帽输出后，经过C-lens、隔离器芯、扩束镜等光学元件，而每个光学元件的通光面即使都镀了增透膜，难免还是会有部分光被通光面反射回来，通过光纤端帽进行光纤内部。而通常使用的双包层光纤内包层的NA值一般都比较大（如>0.46）,而纤芯的NA值通常比较小（0.06～0.08）。所以内包层能够吸收大量的由后端反射回来的激光，被返回的激光能量沿光纤内包层反馈到放大系统继续放大，当反向放大的激光能量传输到激光器的泵浦系统，会给泵浦系统带来毁灭性的安全隐患。
目前市场的上双包层光纤输出隔离器，静态隔离（光沿原路返回）可以达到25dB甚至30dB以上，而动态隔离度（光不沿原路返回）却远远达不到静态隔离度的水平，一般都在15dB以下，甚至10dB以下，给双包层光纤激光器埋下了严重的安全隐患。
发明内容
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器，包括双包层光纤准直器、隔离器芯、外壳、扩束镜，所述双包层光纤准直器、隔离器芯、扩束镜安装在外壳中构成双包层光纤隔离器，其特征在于：所述双包层光纤准直器内安置包层功率剥离准直器。
所述的包层功率剥离准直器包括裸纤、高折射率胶水、毛细管、折射率匹配胶、玻璃管、导热硅胶、金属散热管、光纤端帽、C-lens；所述裸纤长度大于30mm；所述在裸纤与毛细管之间间隙填充高折射率胶水，使得从端面进入内包层传输 的光被高折射率胶水传导到毛细管中；所述玻璃管固定C-lens和毛细管的位置，并在两者间隙填充折射率匹配胶水，使得毛细管内的光被导到玻璃管中；所述玻璃管外覆盖一层导热硅胶，并在导热硅胶外套一个金属散热管。
本实用新型的有效益果是：反射光从光纤端帽进行光纤头内部光纤的包层后，被高折射率胶水导入到毛细管和玻璃管，被导热硅胶吸收后转变成热能被金属散热管散发出去，使可以将隔离器的动态隔离度提高到25dB以上。不仅增加了光纤激光器的使用安全系数和使用寿命，而且结构简单紧凑易操作。
附图说明
图1是本实用新型高功率输出双包层光纤隔离器的总结构示意图；
图2是本实用新型输出隔离器的包层功率剥离型准直器结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
本实用新型采用增加双包层光纤准直器的内包层光功率剥离技术，把从隔离器芯、扩束镜和外界反射回双包层光纤内包层的光功率在准直器内转化成热能散发出去，防止反向光在光纤的内包层内传输，提高隔离器的反向动态隔离度。
实施例一：在图1中，把包层光功率剥离型准直器1，隔离器芯2，封装外壳3和扩束镜等元件按光路调整好并封装在一起构成完整的输出型光纤隔离器，这和市场的大部分的隔离器设计和工艺类似，在此不多作描述。
下面参阅图2详细描述包层功率剥离型准直器的实施方法。当反射光或外面的入射光经C-lens 109进入光纤端帽108时（其中C-lens 109和光纤端帽108的通光面都需要镀高损伤增透膜），由于内包层的NA值很大，绝大部分光功率将进入到双包层光纤的内包层传输。双包层光纤的裸纤101长度大于30mm，并且在其与毛细管103之前的间隙填充高折射率胶水102，使从端面进入内包层内传输的光不能在内包层内进行全反射，而是被高折射率胶水102传导到石英毛细管103中。当光功率被传到毛细管103后，继续被折射率匹配胶104导入到玻璃管105中，而光功率在玻璃管105边沿被导热硅胶106吸收转化成热能，最终被散热金属管107散发出去。这样可以把从隔离器芯、扩束镜等通光面返回的及从外界入射到准直器内包层的光功率转化成热能散发出去，而不是沿光纤进入激光器的放大系统。本实用新型一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器使可以将隔离器的动态隔离度提高到25dB以上，增加了光纤激光器的使用安全系数和使用寿命。
本实用新型所述的隔离器可以为任意形式的双包层光纤隔离器，如在线型双包层光纤隔离器、输出型双包层光纤隔离器等。
Claims (2)
1.一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器，包括双包层光纤准直器、隔离器芯、外壳、扩束镜，所述双包层光纤准直器、隔离器芯、扩束镜安装在外壳中构成双包层光纤隔离器，其特征在于：所述双包层光纤准直器内安置包层功率剥离准直器；
所述的包层功率剥离准直器包括裸纤、高折射率胶水、毛细管、折射率匹配胶、玻璃管、导热硅胶、金属散热管、光纤端帽、C-lens；所述裸纤长度大于30mm；所述在裸纤与毛细管之间间隙填充高折射率胶水，使得从端面进入内包层传输 的光被高折射率胶水传导到毛细管中；所述玻璃管固定C-lens和毛细管的位置，并在两者间隙填充折射率匹配胶水，使得毛细管内的光被导到玻璃管中；所述玻璃管外覆盖一层导热硅胶，并在导热硅胶外套一个金属散热管。
2.根据权利要求1所述的一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器，其特征在于：双包层光纤准直器采用C-lens耦合结构，并且两个通光面镀高激光损伤增透膜。
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| CN201420733106.8U CN204347294U (zh) | 2014-12-01 | 2014-12-01 | 一种高动态隔离度的高功率双包层光纤输出隔离器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108680992A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-10-19 | 江苏天元激光科技有限公司 | 一种聚焦耦合输出端结构 |
| CN110412691A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-05 | 珠海光库科技股份有限公司 | 准直器和激光器 |
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2014
- 2014-12-01 CN CN201420733106.8U patent/CN204347294U/zh active Active
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