CN204536607U - 光纤合束器的封装结构 - Google Patents

Abstract

一种光纤合束器的封装结构，包括透明基板和透明圆管。光纤合束器设于透明基板内，透明基板的两端通过第一封装胶封装，光纤合束器的输入光纤和输出光纤均伸出透明基板，输入光纤的锥区填充有保护胶，输入光纤包括泵浦输入光纤和信号输入光纤，信号输入光纤的包层上涂覆有滤光胶，透明圆管套设于透明基板上，透明基板的长度大于透明圆管的长度，透明基板的两端伸出透明圆管，透明基板和透明圆管之间通过透明底部胶粘接，透明圆管的两端和透明基板之间通过第二封装胶密封，第一封装胶、第二封装胶和保护胶均透明。上述光纤合束器的封装结构，能够保证光纤合束器长期、可靠、稳定地工作，同时大大降低了断纤、烧毁的可能性。

Description

光纤合束器的封装结构

技术领域

本实用新型涉及光纤技术领域，尤其涉及一种光纤合束器的封装结构。

背景技术

近年来，随着各种关键技术的突破，光纤激光器得到了长足的发展。作为第三代激光技术的代表，光纤激光器具有其他激光器无可比拟的技术优越性。这几年随着各种光纤激光器的面市，光纤激光器被应用到众多领域。

包层泵浦耦合技术对决定光纤激光器性能和水平具有不可估量的作用。用于大功率全光纤激光器的光纤泵浦耦合器件和光纤功率合成器件，均在很高的功率条件下使用，其耦合效率必须很高，损耗必须很小，承受的功率必须很大，并且，输入光的路数还需要尽可能的多。在如此众多的极限条件要求下，制作优质的泵浦耦合器件和功率合成器件具有很高的难度，不过，实现的方式方法也多种多样，这是一项富有挑战性的技术。从大功率全光纤激光器的发展趋势来看，还要求泵浦耦合器件在将泵浦光耦合到内包层的同时，尽量不影响和损害双包层光纤的纤芯，因为只有这样才能在不影响信号激光的产生和传输的情况下实现级联泵浦，实现超大功率的输出。

这种实现包层泵浦耦合的核心器件就是光纤合束器，它是一种基于熔融拉锥技术，以全光纤形式将多个泵浦能量“合束”到一根光纤输出，从而得到更高的光纤输出能量。

3～5年前，光纤合束器制造厂家都分布在欧美等国家。而现在合束器已经能够国产化，国产合束器无论从可以制造的产品种类上还是高端的高能量(千瓦级别)合束器类型，都已经接近甚至有相当种类的指标超越了国外厂商。

然而，传统的光纤合束器在封装方面仍然具有长期稳定性差、容易造成断纤甚至烧毁等缺陷，使其应用受到极大的限制。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种能够使光纤合束器长期稳定工作的封装结构。

一种光纤合束器的封装结构，包括透明基板和透明圆管；

光纤合束器设于所述透明基板内，所述透明基板的两端通过第一封装胶封装，所述光纤合束器的输入光纤和输出光纤均伸出所述透明基板，所述输入光纤的锥区填充有保护胶，所述输入光纤包括泵浦输入光纤和信号输入光纤，所述信号输入光纤的包层上涂覆有滤光胶，所述透明圆管套设于所述透明基板上，所述透明基板的长度大于所述透明圆管的长度，所述透明基板的两端伸出所述透明圆管，所述透明基板和所述透明圆管之间通过透明底部胶粘接，所述透明圆管的两端和所述透明基板之间通过第二封装胶密封，所述第一封装胶、所述第二封装胶和所述保护胶均透明。

在其中一个实施例中，所述透明基板为石英透明基板。

在其中一个实施例中，所述透明圆管为石英透明圆管。

上述光纤合束器的封装结构，所有封装介质均透明，可以保证泄露的光向外面的安全传输，避免在光纤合束器的封装结构内部产生巨大热量烧毁光纤合束器。将透明基板直接采用第一封装胶密封，可以防止过大的应力破坏锥区导致断纤，使产品更稳定可靠，同时可避免外界环境的污染。在锥区填充保护胶，可对锥区进行二次防护，避免外界应力对光纤的影响。信号输入端的滤光胶可滤除反向回来的各种无用光，对前级进行保护。因此，上述光纤合束器的封装结构，能够保证光纤合束器长期、可靠、稳定地工作，同时大大降低了断纤、烧毁的可能性。

附图说明

图1为一实施方式的光纤合束器的封装结构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，一实施方式的光纤合束器的封装结构100，包括透明基板10和透明圆管20。

光纤合束器30设于透明基板10内，透明基板10的两端通过第一封装胶40封装。光纤合束器30的输入光纤32和输出光纤34均伸出透明基板10。输入光纤32的锥区填充有保护胶50。第一封装胶40封装光纤合束器30两端的输入光纤32和输出光纤34的位置、长度可参考产品要求进行调整。通过在锥区填充保护胶50，可以更好的保护输入光纤32，防止过大的应力破坏锥区导致断纤。锥区填充的保护胶50的位置、长度可参考产品要求进行调整。

输入光纤32包括泵浦输入光纤322和信号输入光纤324，信号输入光纤324的包层上涂覆有滤光胶60。通过在信号输入光纤324的包层上涂覆滤光胶60，可滤除反向回来的各种无用光，对前级进行保护。

透明圆管20套设于透明基板10上。透明基板10的长度大于透明圆管20的长度，透明基板10的两端伸出透明圆管20。在本实施方式中，透明基板10为石英透明基板。透明基板10的形状为由圆管的侧壁沿轴向开设一条形槽后形成的形状。透明圆管20为石英透明圆管。透明基板10和透明圆管20的长度、直径等参数可以参考产品规格进行调整。

透明基板10和透明圆管20之间通过透明底部胶70粘接。透明圆管20的两端和透明基板10之间通过第二封装胶80密封。第一封装胶40、保护胶50和第二封装胶80均透明。

上述光纤合束器30可以是各种类型的光纤合束器。

上述光纤合束器的封装结构100，所有封装介质均透明，可以保证泄露的光向外面的安全传输，避免在光纤合束器的封装结构100内部产生巨大热量烧毁光纤合束器30。将透明基板10直接采用第一封装胶40密封，可以防止过大的应力破坏锥区导致断纤，使产品更稳定可靠，同时可避免外界环境的污染。在锥区填充保护胶50，可对锥区进行二次防护，避免外界应力对光纤的影响。信号输入端的滤光胶60可滤除反向回来的各种无用光，对前级进行保护。因此，上述光纤合束器的封装结构100，能够保证光纤合束器30长期、可靠、稳定地工作，同时大大降低了断纤、烧毁的可能性。此外，采用上述光纤合束器的封装结构100将光纤合束器进行封装时，工艺简单、可操作性佳。

下面以(2+1)×1光纤合束器的封装结构进行说明。

请参考图1，(2+1)×1光纤合束器，泵浦输入光纤322的型号为105/1250.22NA，信号输入光纤324和输出光纤34的型号均为10/1250.075/0.46NA。透明基板10为规格为1.8/1.1×35(mm)的石英透明基板。即，石英透明基板的外径为1.8mm，槽宽为1.1mm，长为35mm。透明圆管20为规格为2.4/1.9×33(mm)的石英透明圆管。即，石英透明圆管的外径为2.4mm，内径为1.9mm，长为33mm。

如图所示，透明基板10的两端通过第一封装胶40封装，将光纤合束器30的光纤封装在透明基板10内。在锥区填充保护胶50，然后在信号输入光纤324的包层上涂覆滤光胶60。从光纤合束器30的泵浦输入光纤322输入915nm0.22NA 25W泵浦光，通过红外热像仪检测，结果显示，各区域无明显发热点，最高温度点在输出端的第一封装胶40处，最高温度为32℃，表明散热效果良好。再将透明圆管20套在透明基板10外，将透明圆管20和透明基板10之间使用透明底部胶70粘结，再在透明圆管20的两端和透明基板10之间通过第二封装胶80密封。

光纤合束器封装完成后，进行一系列的测试，结果如下：

(1)封装后直接测试：常规的915nm 0.22NA 25W泵浦激光器测试耦合效率为95％，信号插损为0.18dB，反向隔离度为31.5dB；

(2)循环48h后测试：常规的915nm 0.22NA 25W泵浦激光器测试耦合效率为94.7％，信号插损为0.21dB，反向隔离度为31.3dB；

(3)循环2000h后测试：常规的915nm 0.22NA 25W泵浦激光器测试耦合效率为95.2％，信号插损为0.16dB，反向隔离度为32.3dB。

由此可见，上述封装好的光纤合束器，性能稳定，可靠性佳，完全可以满足各种需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种光纤合束器的封装结构，其特征在于，包括透明基板和透明圆管；

光纤合束器设于所述透明基板内，所述透明基板的两端通过第一封装胶封装，所述光纤合束器的输入光纤和输出光纤均伸出所述透明基板，所述输入光纤的锥区填充有保护胶，所述输入光纤包括泵浦输入光纤和信号输入光纤，所述信号输入光纤的包层上涂覆有滤光胶，所述透明圆管套设于所述透明基板上，所述透明基板的长度大于所述透明圆管的长度，所述透明基板的两端伸出所述透明圆管，所述透明基板和所述透明圆管之间通过透明底部胶粘接，所述透明圆管的两端和所述透明基板之间通过第二封装胶密封，所述第一封装胶、所述第二封装胶和所述保护胶均透明。

2.如权利要求1所述的光纤合束器的封装结构，其特征在于，所述透明基板为石英透明基板。

3.如权利要求1所述的光纤合束器的封装结构，其特征在于，所述透明圆管为石英透明圆管。