CN210779468U - 高功率光纤包层光剥离结构 - Google Patents

Abstract

高功率光纤包层光剥离结构，涉及光纤器件技术领域，其包括通过破坏光纤包层的外表面从而在所述外表面形成的表面粗糙的散射面，所述光纤包层光剥离结构还包括透光的散热组件，散热组件中空，套设在散射面外侧并与所述光纤固定，散热组件与散射面之间具有缝隙。通过破坏光纤包层外表面的方式形成表面粗糙的散射面，从而破坏包层光传输的全反射条件，使包层光折射或散射出包层，实现对包层光的剥离，在散射面(易发热的区域)未使用易热损伤的介质(例如高折射率胶水)，从而大大提高了热承受能力，获得较好的高温耐受性，从而可承载较高的光功率。

Description

高功率光纤包层光剥离结构

技术领域

本实用新型涉及光纤器件技术领域。

背景技术

在高功率全光纤激光器中，光纤的包层中不可避免地含有残余抽运光、放大自发辐射和因非理想熔接、光纤弯曲等因素泄漏的信号光，这些包层光会恶化输出激光的光束质量，甚至损坏半导体抽运源和激光器系统中的其他光纤器件，从而严重影响激光器的稳定性。因此，如何将包层光可靠、高效地从包层中剥离是研制高功率全光纤激光器的关键问题之一。

包层光剥离器是一种用来消除光纤中包层光的无源器件，其基本工作原理是通过破坏包层光传输的全反射条件，使包层光折射或散射出包层。传统的包层光剥离器，是在光纤的包层表面涂覆高折射率胶水，从而是包层光折射或散射出包层，胶水燃点温度较低，如果散热不佳，就有烧毁的风险，因此需要在高强度的通水热沉冷却下才能稳定工作，使用时需要充分考虑散热问题，且高折射率胶水本身的高温耐受性差，限制了这种结构的包层光剥离器的功率承载能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种光纤包层光剥离结构，其高温耐受性较好，可承载较高的光功率。

为实现上述目的，提出以下技术方案。

光纤包层光剥离结构，包括通过破坏光纤包层的外表面从而在所述外表面形成的表面粗糙的散射面，所述光纤包层光剥离结构还包括透光的散热组件，散热组件中空，套设在散射面外侧并与所述光纤固定，散热组件与散射面之间具有缝隙。

本实用新型的光纤包层光剥离结构，通过破坏光纤包层外表面的方式形成表面粗糙的散射面，从而破坏包层光传输的全反射条件，使包层光折射或散射出包层，实现对包层光的剥离，在散射面(易发热的区域)未使用易热损伤的介质(例如高折射率胶水)，从而大大提高了热承受能力，获得较好的高温耐受性，从而可承载较高的光功率。散热组件可保持光纤在散射面所在区域的强度和结构稳定性，也避免散射面被外力破坏，透光的散热组件可让从包层散射或折射出来的光线射出，并导走热量，起到散热的作用。

其中，散射面由多段沿光纤的导光方向并排分布的散射区域连续拼接组成，每段散射区域的表面比在光纤的导光方向的反方向上与该段散射区域相邻的散射区域的表面更粗糙。如此可让包层光在散射面更均匀地剥离，分散发热点，避免热量积聚，利于散热，可进一步提高高温耐受性，提高可承载地光功率。

进一步地，散射区域共有三段。

其中，散热组件包括中空的散热套管和两个中空的固定环，两个固定环分别与散热套管的两端拼接固定形成散热组件中空的腔室，散射面位于所述腔室内，两个固定环分别与所述光纤固定。

其中，固定环由蓝宝石制成。蓝宝石的导热性较好，可快速散热，提高本实用新型的包层光剥离器的散热性，能实现高效功率剥除同时，还能实现高包层功率的剥除。

其中，散热套管为毛细石英管。

其中，固定环通过折射率为1.5-1.65的胶水与所述光纤、散热套管粘接固定，固定环与所述光纤的散射面以外的区域粘接固定。避免在散射面涂覆燃点较低的胶水，从而避免降低本实用新型的包层光剥离器的高温耐受性。

进一步地，还包括黑色的金属外壳，所述金属外壳套设在散热组件外侧并与散热组件固定。黑色吸收光线的性能较好，将光照转换为热量，金属的散热性较好。

更进一步地，金属外壳设有散热水道，以通过水冷的方式散热。通过水冷的方式加快金属外壳的散热，可进一步提高可承载的光功率，可应用在更高功率的光纤激光器系统中。

附图说明

图1为本实用新型的光纤包层光剥离结构的纵切面结构示意图；

图2为图1中散射面的结构示意图；

图3为图1中A-A截面的结构示意图。

附图标记包括：

光纤1，纤芯11，包层12，散射面121；

散热组件2，固定环21，散热套管22，金属外壳23；

胶水3。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作详细说明。

如图1所示，光纤1包括纤芯11和包层12，本实施例的光纤包层光剥离结构，包括散射面121、散热组件2，散射面121通过破坏包层12的外表面形成表面粗糙得散射面121，例如采用氢氟酸腐蚀，散热组件2是中空、透光的，套设在散射面121外侧并与光纤1固定，散热组件2与散射面121之间留有缝隙。通过破坏包层12形成得散射面121能够破坏包层12内光线传输的全反射条件，使包层12光折射或散射出包层12，实现对包层光的剥离。

如图1、图3所示，散热组件2包括中空的散热套管22和两个中空的固定环21，两个固定环21分别与散热套管22的两端拼接固定形成散热组件2中空的腔室，散射面121位于所述腔室内，两个固定环21分别与所述光纤1固定。优选地，固定环21由蓝宝石制成，散热套管22为毛细石英管，蓝宝石的导热性较好，可快速散热，提高本实用新型的包层光剥离器的散热性。在本实施例中，固定环21通过胶水3与光纤1的散射面121以外的区域粘接固定，散热套管与固定环也采用胶水粘接固定。本实施例中，胶水的折射率为1.5-1.65。

如图1、图3所示，本实施例的包层光剥离器还包括黑色的金属外壳23，所述金属外壳23套设在散热组件2外侧并与散热组件2固定。黑色吸收光线的性能较好，将光照转换为热量，金属的散热性较好。进一步地，金属外壳23设有散热水道(图中未示出)，以通过水冷的方式散热。通过水冷的方式加快金属外壳23的散热，可进一步提高可承载的光功率，可应用在更高功率的光纤激光器系统中。

如图2所示，散射面121由三段沿光纤1的导光方向并排分布的散射区域(区域a、b、c)连续拼接组成，每段散射区域的表面比在光纤1的导光方向的反方向上与该段散射区域相邻的散射区域的表面更粗糙，图2中，光纤1的导光方向为从下往上，也就是说，散射面121的b区域比a区域更粗糙，c区域比b区域更粗糙。如此可让包层光在散射面121更均匀地剥离，分散发热点，避免热量积聚，利于散热，可进一步提高高温耐受性，提高可承载地光功率。在其他实施例中，也可分为2段或更多段不同粗糙程度的区域，如果技术条件允许，制成沿导光方向粗糙程度逐渐增大的结构更佳。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.高功率光纤包层光剥离结构，其特征在于，包括通过破坏光纤包层的外表面从而在所述外表面形成的表面粗糙的散射面，所述光纤包层光剥离结构还包括透光的散热组件，散热组件中空，套设在散射面外侧并与所述光纤固定，散热组件与散射面之间具有缝隙。

2.如权利要求1所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，散射面由多段沿光纤的导光方向并排分布的散射区域连续拼接组成，每段散射区域的表面比在光纤的导光方向的反方向上与该段散射区域相邻的散射区域的表面更粗糙。

3.如权利要求2所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，散射区域共有三段。

4.如权利要求1所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，散热组件包括中空的散热套管和两个中空的固定环，两个固定环分别与散热套管的两端拼接固定形成散热组件中空的腔室，散射面位于所述腔室内，两个固定环分别与所述光纤固定。

5.如权利要求4所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，固定环由蓝宝石制成。

6.如权利要求4所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，散热套管为毛细石英管。

7.如权利要求4所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，固定环通过折射率为1.5-1.65的胶水与所述光纤、散热套管粘接固定，固定环与所述光纤的散射面以外的区域粘接固定。

8.如权利要求1所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，还包括黑色的金属外壳，所述金属外壳套设在散热组件外侧并与散热组件固定。

9.如权利要求8所述的光纤包层光剥离结构，其特征在于，金属外壳设有散热水道，以通过水冷的方式散热。

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