CN210587655U - 一种光纤端帽焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤端帽焊接装置，涉及光纤制造技术领域，包括激光器、端帽、光线发射装置，光线发射装置朝向端帽待焊接的方向射出光线，激光器和待焊接的端帽之间设有扩束镜、内凹锥形反射镜，光束穿过内凹锥形反射镜分别反射在两侧对应的反射聚焦镜上，光束透过反射聚焦镜反射在相应的反射镜上，射在反射镜的光束集中反射并汇聚在端帽和光线的连接处；扩束镜、反射聚焦镜、内凹锥形反射镜、反射镜的表面均镀有高反膜。本实用新型使用激光焊接直接对光纤和端帽进行加热而不是通过热传递的方式能够适应不同的焊接条件和焊接情况；本实用新型相对于价格高且制作工艺复杂的硒化锌材料透镜，工艺简单、效果优良、简单高效。

Description

一种光纤端帽焊接装置

技术领域

本实用新型涉及光纤制造技术领域，特别涉及一种光纤端帽焊接装置。

背景技术

光纤端帽在高功率激光的运用中是个关键技术，直接决定了激光器的激光输出功率密度和质量。市面上的端帽焊接多采用电弧焊接，但是在端帽焊接过程中需要调节温度场和端帽位置。因此，使用电弧焊接很多时候达不到焊接要求，尤其是端帽和光纤两者的直径差的比较大的时候。为了解决电弧焊接的缺点，现有技术中有将电弧焊接改进为激光焊接，便于消除以上的缺陷。然而，即便使用激光焊接，很多激光焊接的装置是采用机械装置来实现环形大光斑，装置繁琐，制造麻烦，焊接质量也很难保证。

针对以上现有技术中存在的问题，需要进一步进行改进。

实用新型内容

(1)要解决的技术问题

本实用新型针对现有技术中的上述问题，为弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种能够合理制造并使用光纤端帽焊接装置。

(2)技术方案

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了这样一种光纤端帽焊接装置，包括激光器，所述激光器的下方安装有待焊接的端帽，所述端帽的下方设有光线发射装置，所述光线发射装置朝向所述端帽待焊接的方向射出光线，所述激光器和待焊接的端帽之间设有扩束镜，所述扩束镜的下方设有内凹锥形反射镜，所述内凹锥形反射镜的凹槽角度大于120°，光束穿过所述内凹锥形反射镜分别反射在两侧对应的反射聚焦镜上，光束透过所述反射聚焦镜分别对应反射在相应的反射镜上，射在所述反射镜的光束集中反射并汇聚在所述端帽和所述光纤的连接处；

所述扩束镜、反射聚焦镜、内凹锥形反射镜、反射镜的表面均镀有高反膜。

优选地，所述反射镜为平面镜或聚焦镜。

优选地，所述端帽通过真空吸附夹持、磁铁夹持或夹板物理夹持的方式定位。

优选地，所述激光器为二氧化碳激光器。

优选地，所述扩束镜、反射聚焦镜、内凹锥形反射镜、反射镜表面上镀有 10.6μm波长的高反膜。

优选地，所述扩束镜、反射聚焦镜、内凹锥形反射镜、反射镜为由玻璃、金属或者有机物材料制成。

(3)有益效果

本实用新型提出了一种新的光纤端帽焊接的方式，简单高效；本实用新型只需要在普通玻璃或金属或有机材料制成的扩束镜、反射聚焦镜、内凹锥形反射镜、反射镜表面镀上10.6μm波长的高反膜即可对应使用波长为10.6μm的二氧化碳激光器进行焊接，不需要使用价格昂贵、制作工艺复杂的硒化锌材料做透镜；使用本实用新型能把光从原来的高斯光束重新分布变为一个强度分布均匀的大光斑，能够有效地、高质量地焊接光纤端帽；本实用新型将激光器产生激光进行扩束，将光斑放大使得光斑在后续形成的环形光束更加均匀，光纤端帽焊接质量更好，本实用新型利用了反射原理，避免了激光透过材料而吸收以及产生色散和散射效应的影响，提高环形激光质量；本实用新型中扩束镜、反射聚焦镜、内凹锥形反射镜、反射镜的制成材料可以是玻璃、金属或是有机物材料其中一种或者多种，成本低；本实用新型增加了反射镜，从而避免光纤线和激光接触，从而高质量快速地焊接光纤端帽。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。其中：

图1为本实用新型光纤端帽焊接装置的结构示意图。

附图标记为：1-激光器，2-扩束镜，3-反射聚焦镜，4-内凹锥形反射镜， 5-端帽，6-反射镜，7-光线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例：

请参阅图1所示，本实用新型所述的一种光纤端帽焊接装置，包括激光器1，所述激光器1的下方安装有待焊接的端帽5，所述端帽5的下方设有光线发射装置，所述光线发射装置朝向所述端帽5待焊接的方向射出光线7，所述激光器1 和待焊接的端帽5之间设有扩束镜2，所述扩束镜2的下方设有内凹锥形反射镜4，所述内凹锥形反射镜4的凹槽角度大于120°，光束穿过所述内凹锥形反射镜4分别反射在两侧对应的反射聚焦镜3上，光束透过所述反射聚焦镜3分别对应反射在相应的反射镜6上，射在所述反射镜6的光束集中反射并汇聚在所述端帽5和所述光线7的连接处；所述扩束镜2、反射聚焦镜3、内凹锥形反射镜4、反射镜6的表面均镀有高反膜；所述反射镜6为平面镜或聚焦镜；所述端帽5通过真空吸附夹持、磁铁夹持或夹板物理夹持的方式定位；所述激光器1为二氧化碳激光器；所述扩束镜2、反射聚焦镜3、内凹锥形反射镜4、反射镜6表面上镀有10.6μm波长的高反膜；所述扩束镜2、反射聚焦镜3、内凹锥形反射镜4、反射镜6均可由玻璃、金属或者有机物材料制成。

本实用新型在使用前，先将扩束镜2、反射聚焦镜3、内凹锥形反射镜4、反射镜6表面镀上10.6μm波长的高反膜(其中反射聚焦镜3可以为球面的也可以为非球面的)，然后按照相应的位置进行预先定位摆放之后根据光束的路径进行微调，然后打开二氧化碳激光器，二氧化碳激光器发出的一束二氧化碳激光，激光经过扩束镜2后，在反射聚焦镜4作用下形成形成强度均匀的环形光束，环形光束在反射镜6的作用下在端帽5和光线7的连接处聚焦，从而进行焊接；在焊接过程中，端帽和光纤的位置是固定的(均可以通过真空吸附夹持，磁铁夹持，夹板物理夹持等方式固定)；通过细微的调节反射聚焦镜3和反射镜6的位置，可以通过调节反射聚焦镜3聚焦，也可通过将反射镜6(平面镜)改为反射聚焦镜进行聚焦，或者通过反射聚焦镜3和6反射镜(平面镜)共同实现聚焦效果，从而改变聚焦方向和聚焦位置，从而实现对不同直径的端帽和不同型号的光纤进行焊接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光纤端帽焊接装置，包括激光器(1)，所述激光器(1)的下方安装有待焊接的端帽(5)，所述端帽(5)的下方设有光线发射装置，所述光线发射装置朝向所述端帽(5)待焊接的方向射出光线(7)，其特征在于：所述激光器(1)和待焊接的端帽(5)之间设有扩束镜(2)，所述扩束镜(2)的下方设有内凹锥形反射镜(4),所述内凹锥形反射镜(4)的凹槽角度大于120°，光束穿过所述内凹锥形反射镜(4)分别反射在两侧对应的反射聚焦镜(3)上，光束透过所述反射聚焦镜(3)分别对应反射在相应的反射镜(6)上，射在所述反射镜(6)的光束集中反射并汇聚在所述端帽(5)和所述光线(7)的连接处；

所述扩束镜(2)、反射聚焦镜(3)、内凹锥形反射镜(4)、反射镜(6)的表面均镀有高反膜。

2.根据权利要求1所述的一种光纤端帽焊接装置，其特征在于，所述反射镜(6)为平面镜或聚焦镜。

3.根据权利要求1所述的一种光纤端帽焊接装置，其特征在于，所述端帽(5)通过真空吸附夹持、磁铁夹持或夹板物理夹持的方式定位。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种光纤端帽焊接装置，其特征在于，所述激光器(1)为二氧化碳激光器。

5.根据权利要求4所述的一种光纤端帽焊接装置，其特征在于，所述扩束镜(2)、反射聚焦镜(3)、内凹锥形反射镜(4)、反射镜(6)表面上镀有10.6μm波长的高反膜。

6.根据权利要求4所述的一种光纤端帽焊接装置，其特征在于，所述扩束镜(2)、反射聚焦镜(3)、内凹锥形反射镜(4)、反射镜(6)均可由玻璃、金属或者有机物材料制成。

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