CN210957260U - 一种带准直端帽的高能光纤激光输出头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种带准直端帽的高能光纤激光输出头，包括传能光纤、端帽、包层光剥离器，所述端帽的光能输出端为非球面，所述传能光纤的一端与所述端帽的光能输入端熔接，所述包层光剥离器套设在所述传能光纤上。本实用新型用准直输出的非球面端帽替代了传统分离设置的端帽与准直透镜，端帽的非球面光能输出端对光束进行准直并输出，简化了高能光纤激光输出头的结构，且不需要调焦，降低了装配成本。

Description

一种带准直端帽的高能光纤激光输出头

技术领域

本实用新型涉及高能光纤激光输出头技术领域，尤其涉及一种带准直端帽的高能光纤激光输出头。

背景技术

目前，常用高能激光输出头为端帽与准直透镜分离模式，结构复杂且装配时需调焦，人力成本高且效率低，不适用于大批量生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种带准直端帽的高能光纤激光输出头，以解决传统高能激光输出头结构复杂、装配效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种带准直端帽的高能光纤激光输出头，包括传能光纤、端帽、包层光剥离器，所述端帽的光能输出端为非球面，所述传能光纤的一端与所述端帽的光能输入端熔接，所述包层光剥离器套设在所述传能光纤上。

可选的，所述端帽由石英材料或与石英折射率相近的光学玻璃制成且所述光能输出端镀有增透膜。

可选的，所述光能输入端为锥形或方形。

可选的，所述光能输入端为锥形时，锥形半角的范围为20°-70°。

可选的，所述带准直端帽的高能光纤激光输出头还包括外壳，所述传能光纤、所述端帽、所述包层光剥离器均置于所述外壳内。

可选的，所述外壳的内表面经发黑和毛化处理。

可选的，所述外壳上设有进水接口和出水接口，所述外壳内设有水道，所述进水接口、所述出水接口均与所述水道连通。

可选的，所述水道包括水槽，所述水槽位于所述外壳的壳壁内。

可选的，所述水槽沿所述外壳延伸方向的两侧均设有密封圈，所述密封圈套设于所述外壳的外缘。

可选的，所述水道包括空心沉浸腔，所述传能光纤、所述包层光剥离器均位于所述空心沉浸腔内，所述进水接口、所述出水接口均与所述空心沉浸腔连通。

本实用新型的带准直端帽的高能光纤激光输出头相对于现有技术具有以下

有益效果：

(1)本实用新型的带准直端帽的高能光纤激光输出头用准直输出的非球面端帽替代了传统分离设置的端帽与准直透镜，端帽的非球面光能输出端对光束进行准直并输出，简化了高能光纤激光输出头的结构，且不需要调焦，降低了装配成本；

(2)本实用新型的带准直端帽的高能光纤激光输出头可同时采用水槽循环和空心沉浸腔循环两种方式对高能光纤激光输出头进行冷却时，冷却效果好，可提高冷却效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的带准直端帽的高能光纤激光输出头的结构示意图。

附图标记说明：

10-传能光纤；20-端帽；30-包层光剥离器；40-外壳；50-进水接口；60-出水接口；70-水槽；80-空心沉浸腔；90-密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的带准直端帽的高能光纤激光输出头包括传能光纤10、端帽20、包层光剥离器30，所述端帽20的光能输出端为非球面，所述传能光纤10的一端与所述端帽20的光能输入端熔接，所述包层光剥离器30套设在所述传能光纤10上。

其中，端帽20为模压成型或冷加工成型。一般的，传能光纤10的另一端接有激光器输出设备，传统高能光纤激光输出头中，端帽不具有准直功能，需要添加准直透镜，端帽与准直透镜分离设置，结构复杂且需要调焦。本实施例中，激光器输出设备输出的光束经传能光纤10传输，光束经包层光剥离器30剥除光纤包层结构中的光能后到达端帽20，端帽20的非球面光能输出端对光束进行准直并输出，这样本实施例用准直输出的非球面端帽20替代了传统分离设置的端帽与准直透镜，简化了高能光纤激光输出头的结构，且不需要调焦，降低了装配成本。

可选的，所述端帽20由石英材料或与石英折射率相近的光学玻璃制成。一般传能光纤10和石英材质一样，石英材料制成的端帽20对光能的反射少，可降低光能损耗。若是特殊光纤，则需使用与石英折射率相近的光学玻璃制成的端帽。

可选的，所述光能输出端镀有增透膜。这样可减少端帽20对激光的反射，进一步降低光能损耗。

可选的，所述光能输入端为锥形或方形。具有锥形或方形光能输入端的端帽20可增加传能光纤10出光端的面积，从而减小能量密度，避免纤芯端面因能量密度大而损伤，同时可减少反射光进入传能光纤10对激光器造成损害。

可选的，所述光能输入端为锥形时，锥形半角的范围为20°-70°。端帽20的光能输入端为锥形时，若锥形半角太大则会占用太大空间，若锥形半角太小则无法满足激光传输需要，锥形半角的范围为20°-70°时，可在保证激光传输需要的前提下降低端帽20占用的空间。

可选的，如图1所示，所述带准直端帽的高能光纤激光输出头还包括外壳40，所述传能光纤10、所述端帽20、所述包层光剥离器30均置于所述外壳40内。外壳40可对传能光纤10、端帽20、包层光剥离器30起到保护作用。

图1为高能光纤激光输出头的横截面图，具体的，外壳40为一具有厚度的环形中空结构，外壳40的延伸方向与高能光纤激光输出头的延伸方向一致，传能光纤10、端帽20、包层光剥离器30均密封于外壳40内。

可选的，所述外壳40的内表面经发黑和毛化处理。这样可提高外壳40的激光吸收能力。

可选的，如图1所示，所述外壳40上设有进水接口50和出水接口60，所述外壳40内设有水道，所述进水接口50、所述出水接口60均与所述水道连通。

本实施例中，可从进水接口50注入冷却水，冷却水进入水道并可从出水接口60流出，这样水道中的冷却水可吸收激光传输产生的热量，防止因热量堆积而对高能光纤激光输出头造成损害。当然，外壳40上还设置有密封圈，用于防止冷却水泄露。

可选的，如图1所示，所述水道包括水槽70，所述水槽70位于所述外壳40的壳壁内。具体的，水槽70主要处于传能光纤10所在位置，水槽70沿着外壳40缠绕延伸形成一螺旋结构，水槽70的一端连接进水接口50，另一端连接出水接口60。这里，进水接口50的一端裸露出外壳40，连接水槽70的一端同样处于外壳40的壳壁内；出水接口60的一端也裸露出外壳40，连接水槽70的一端同样处于外壳40的壳壁内，从而水槽70中的水不会直接接触传能光纤10及包层光剥离器30。可从进水接口50注入冷却水，冷却水进入水槽70并可从出水接口60流出，水槽70中的冷却水可吸收激光传输产生的热量。其中，冷却水可在水槽70中流动，当封闭进水接口50及出水接口60时，冷却水可在水槽70中处于静止状态。

可选的，如图1所示，所述水槽70沿所述外壳40延伸方向的两侧均设有密封圈90，所述密封圈90套设于所述外壳40的外缘。实际上，外壳40的外侧还设有一层密封材料，密封材料覆盖住水槽70，这样密封材料与外壳间40存在空隙，水槽70中的水容易从两侧流出。本实施例在外壳40的外缘套设密封圈90，水槽70沿外壳40延伸方向的两侧均设有密封圈90，可防止水槽70中的水从两侧流出，提高密封效果。

可选的，如图1所示，所述水道包括空心沉浸腔80，所述传能光纤10、所述包层光剥离器30均位于所述空心沉浸腔80内，所述进水接口50、所述出水接口60均与所述空心沉浸腔80连通。本实施例中，可从进水接口50注入冷却水，冷却水进入空心沉浸腔80并可从出水接口60流出，空心沉浸腔80中的冷却水包围了传能光纤10及包层光剥离器30，可吸收激光传输产生的热量，且空心沉浸腔80中的冷却水可直接吸收传能光纤10及包层光剥离器30产生的热量，相比水槽70吸热的效果更好。其中，冷却水可在空心沉浸腔80中流动，当封闭进水接口50及出水接口60时，冷却水可在空心沉浸腔80中处于静止状态。当同时采用水槽70循环和空心沉浸腔80循环两种方式对高能光纤激光输出头进行冷却时，冷却效果好，可提高冷却效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带准直端帽的高能光纤激光输出头，包括传能光纤(10)、端帽(20)、包层光剥离器(30)，其特征在于，所述端帽(20)的光能输出端为非球面，所述传能光纤(10)的一端与所述端帽(20)的光能输入端熔接，所述包层光剥离器(30)套设在所述传能光纤(10)上。

2.如权利要求1所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述端帽(20)由石英材料或与石英折射率相近的光学玻璃制成且所述光能输出端镀有增透膜。

3.如权利要求1所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述光能输入端为锥形或方形。

4.如权利要求3所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述光能输入端为锥形时，锥形半角的范围为20°-70°。

5.如权利要求1所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，还包括外壳(40)，所述传能光纤(10)、所述端帽(20)、所述包层光剥离器(30)均置于所述外壳(40)内。

6.如权利要求5所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述外壳(40)的内表面经发黑和毛化处理。

7.如权利要求5所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述外壳(40)上设有进水接口(50)和出水接口(60)，所述外壳(40)内设有水道，所述进水接口(50)、所述出水接口(60)均与所述水道连通。

8.如权利要求7所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述水道包括水槽(70)，所述水槽(70)位于所述外壳(40)的壳壁内。

9.如权利要求8所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述水槽(70)沿所述外壳(40)延伸方向的两侧均设有密封圈(90)，所述密封圈(90)套设于所述外壳(40)的外缘。

10.如权利要求7或8所述的带准直端帽的高能光纤激光输出头，其特征在于，所述水道包括空心沉浸腔(80)，所述传能光纤(10)、所述包层光剥离器(30)均位于所述空心沉浸腔(80)内。

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