CN211698277U - 光纤准直器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光纤准直器，包括：单模光纤、无芯光纤、球面透镜；所述单模光纤的输出端与所述无芯光纤的第一端熔接；所述球面透镜的输入端与所述无芯光纤的第二端连接。本实用新型公开的光纤准直器，通过设置无芯光纤以对单模光纤输出端的光束进行处理，降低了输出功率密度，即提高光纤准直器的的可承受功率阈值，并设置球面透镜，以对经由无芯光纤扩束后的光束进行准直。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学元件领域，尤其是涉及一种光纤准直器。
背景技术
目前，光纤准直器是无源器件中的一种光学基础元件，其主要用于光束传输系统中以对光束进行准直或耦合，并广泛用于光隔离器、光环形器、光开关、衰减器及密集波分复用器等器件中。透镜型光纤准直器作为常规的光纤准直器，一般由尾纤和准直透镜(GRINLens或C-Lens)组成。
近年来，随着高功率光纤激光器的快速发展，低成本、小型化成为光纤准直器的一个重要发展趋势，具有较大的市场潜力。现有的光纤准直器通常为透镜型光纤准直器外，但也出现了极少部分的本征型光纤准直器，即由特殊光纤或经特殊处理的光纤替代准直透镜构成。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种光纤准直器，能够通过设置无芯光纤以对单模光纤输出端的光束进行扩束处理，使得光纤准直器的有效输出面积增大，降低了输出功率密度，即提高光纤准直器的的可承受功率阈值，并设置球面透镜，以使对经由无芯光纤扩束后的光束进行准直。
第一方面，本实用新型的一个实施例提供了一种光纤准直器，包括：单模光纤、无芯光纤、球面透镜；
所述单模光纤的输出端与所述无芯光纤的第一端熔接；
所述球面透镜的输入端与所述无芯光纤的第二端连接。
本实用新型实施例的一种光纤准直器至少具有如下有益效果：能够通过设置无芯光纤以对单模光纤输出端的光束进行处理，降低了输出功率密度，即提高光纤准直器的的可承受功率阈值，并设置球面透镜，以对经由无芯光纤扩束后的光束进行准直。通过设置不同曲率的球面透镜，以使光纤准直器适应于不同直径的光束。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述单模光纤包括：涂覆层、包层及纤芯；
所述包层用于覆盖所述纤芯；
所述涂覆层用于覆盖所述包层。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述无芯光纤的长度为3mm至10mm。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述无芯光纤包括无芯纤芯及无芯包层；
所述无芯包层用于覆盖所述无芯纤芯；
所述无芯纤芯的直径为105μm，所述无芯包层的直径为125μm。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述光纤准直器还包括：玻璃管；
所述玻璃管用于对所述单模光纤、所述无芯光纤及所述球面透镜进行套接。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述球面透镜的曲率半径范围为90μm至140μm。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述单模光纤包层的直径和所述无芯包层的直径相匹配。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述玻璃管输出端的切面与所述球面透镜相切。
根据本实用新型的另一些实施例的一种光纤准直器，所述球面透镜为所述无芯光纤包层的端部高温烧结而成。
附图说明
图1是本实用新型实施例中一种光纤准直器的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中一种光纤准直器的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中另一种光纤准直器的结构示意图。
附图标记：101、涂覆层；102、包层；103、纤芯；200、无芯纤芯；300、球面透镜；400、玻璃管。
具体实施方式
以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。
在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
实施例一
请一并参照图1、图2，图1、图2示出了本实用新型实施例中一种光纤准直器的结构示意图。一种光纤准直器，包括：单模光纤、无芯光纤、球面透镜300；单模光纤的输出端与无芯光纤的第一端熔接；球面透镜300的输入端与无芯光纤的第二端连接。
单模光纤包括：涂覆层101、包层102及纤芯103；包层102用于裹覆纤芯103；涂覆层101用于裹覆包层102。
单模光纤用于接收并传输传输光束，单模光纤与无芯光纤耦合连接，以使无芯光纤接收可接收来自单模光纤的传输光束，并对传输光束进行扩束。具体地，由于传输光束经由单模光纤传输至无芯光纤，而无芯光纤中不设有纤芯1或设置有大直径纤芯，故当传输光束进入无芯光纤中，传输光束会失去纤芯103波导的约束，并传输过程中发生发散，以使得传输光束的光束直径变大。通过设置无芯光纤，以避免输入光束的光束直径与单模光纤的纤芯103直径不匹配时(例如传输光束的光束直径大于单模光纤的纤芯103直径)，输入光束在光纤终端界面汇聚，并产生高功率密度的激光，以导致单模光纤的连接界面因持续接受高功率密度激光而受损。
为保证传输光束中无芯光纤可充分发散，避免汇聚于光纤终端界面的激光高功率密度过高而损坏的同时，对整个光纤准直器的尺寸结构进行精简及小尺寸化，无芯光纤的整体长度为3mm至10mm。
在单模光纤中，由于纤芯103较小，光束输出端的输出面积较小，若输入的光束为高功率光束，则输出端的功率密度非常高，会损坏接收端。
对单模光纤的输出端进行扩束处理，使得输出端的输出面积增大，降低了输出端的功率密度，即提高了准直器的的可承受功率。
如图2所示，无芯光纤的第二端部与球面透镜300的输入端连接，通过设置球面透镜300，以对经由无芯光纤扩束处理后的传输光束进行准直处理，以使光纤准直器最终输出光为准直光。通过调节球面透镜300的曲率半径，以适应不同光束直径的输入光束。其中，球面透镜300的曲率半径范围为90μm至140μm。
无芯光纤包括无芯纤芯200及无芯包层(图未示)、无芯涂覆层(图未示)，无芯包层用于覆盖无芯纤芯，无芯涂覆层用于覆盖无芯包层。无芯纤芯200直径为105μm，无芯包层直径为125μm。
在其他实施例中，无芯光纤中的无芯纤芯及无芯包层可为一体结构，即无芯纤芯直径等于无芯包层直径。
单模光纤包层102的直径和无芯光纤包层102的直径相匹配，以减少两者相互熔接所产生的熔接损耗。通过使单模光纤包层102的直径和无芯光纤包层102的直径相匹配，可使传输光束被有效耦合至中无芯光纤中。
优选的，球面透镜300为无芯光纤包层102的端部高温烧结而成，以避免球面透镜300与无芯光纤包层102之间存在断层，而增加传输光束光损耗，并导致断层局部温度过高。
优选的，单模光纤包层102的直径和无芯光纤包层102的直径相等。
实施例二
参照图3，图3示出了本实用新型实施例中一种光纤准直器的结构示意图。如图3所示，光纤准直器还包括：玻璃管400；玻璃管400用于套接单模光纤、无芯光纤及球面透镜300。通过使用玻璃管400以对单模光纤、无芯光纤及球面透镜300进行封装，以实现全玻璃无胶化的结构。
其中，玻璃管400输出端的切面与球面透镜300相切，以避免传输光束在玻璃管400与球面透镜300的交界面处发生折射现象而使准直光束发散或者汇聚。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (9)
1.一种光纤准直器，其特征在于，包括：单模光纤、无芯光纤、球面透镜；
所述单模光纤的输出端与所述无芯光纤的第一端熔接；
所述球面透镜的输入端与所述无芯光纤的第二端连接。
2.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于，所述单模光纤包括：涂覆层、包层及纤芯；
所述包层用于覆盖所述纤芯；
所述涂覆层用于覆盖所述包层。
3.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于，所述无芯光纤的长度为3mm至10mm。
4.根据权利要求2所述的光纤准直器，其特征在于，所述无芯光纤包括无芯纤芯及无芯包层；
所述无芯包层用于覆盖所述无芯纤芯；
所述无芯纤芯的直径为105μm，所述无芯包层的直径为125μm。
5.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于，所述光纤准直器还包括：玻璃管；
所述玻璃管用于对所述单模光纤、所述无芯光纤及所述球面透镜进行套接。
6.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于，所述球面透镜的曲率半径范围为90μm至140μm。
7.根据权利要求4所述的光纤准直器，其特征在于，所述单模光纤的包层的直径和所述无芯包层的直径相匹配。
8.根据权利要求5所述的光纤准直器，其特征在于，所述玻璃管输出端的切面与所述球面透镜相切。
9.根据权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于，所述球面透镜为所述无芯光纤高温烧结而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020321488.9U CN211698277U (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 光纤准直器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020321488.9U CN211698277U (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 光纤准直器 |
Publications (1)
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| CN211698277U true CN211698277U (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=72780914
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN211698277U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112612085A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-06 | 吕成江 | 一种高功率的光纤准直器 |
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2020
- 2020-03-13 CN CN202020321488.9U patent/CN211698277U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN112612085A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-06 | 吕成江 | 一种高功率的光纤准直器 |
| CN112612085B (zh) * | 2020-12-22 | 2021-08-31 | 吕成江 | 一种高功率的光纤准直器 |
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