CN212623183U - 一种模场适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种模场适配器，包括依次连接的输入光纤、过渡光纤和输出光纤；过渡光纤包括靠近输入光纤一侧的模场适配结构和靠近输出光纤一侧的包层光剥离结构；模场适配结构包括锥形区域，锥形区域的第一端的直径与输入光纤的直径相同，锥形区域的第二端的直径与过渡光纤的直径相同；包层光剥离结构包括过渡光纤的纤芯和部分去除后的包层。本实用新型实施例的技术方案，将模场适配结构和包层光剥离结构整合到一起，包层光剥离结构可以有效去除包层光，传输大功率激光，具有体积小、集成度高的优点。

Description

一种模场适配器

技术领域

本实用新型实施例涉及光纤器件技术，尤其涉及一种模场适配器。

背景技术

MFA(Mode Field Adaptor)中文翻译一般为模场适配器，是一种用于匹配不同光纤的器件，在光纤及激光领域具有广泛的应用。

在光纤激光领域，技术人员普遍会遇到激光需要从一种光纤传输进入另一种光纤的情况。在同时满足光从小芯径光纤进入大芯径光纤以及光从小数值孔径(NA)光纤进入大数值孔径光纤这两个条件时，这种传输可以通过简单连接或熔接实现，否者就需要用到MFA来降低损耗。

通常境况下，MFA器件因为理论及制造工艺的问题不可避免的会产生损耗，其原因在于不能够将输入光纤耦合进输出光纤的纤芯，形成包层光。包层光会对后续的光路造成很大影响，需要去除。

在一些应用场景中，需要MFA的输出光纤是单包层光纤，单包层光纤不具备传输包层光的能力，当功率较大时，若MFA的输出不够纯净，输出端会急剧升温并且烧毁。一些手段比如应用高折射率胶水或者热缩套管的手段不能够承受瓦级以上的功率。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种模场适配器，该模场适配器将模场适配结构和包层光剥离结构整合到一起，包层光剥离结构可以有效去除包层光，传输大功率激光，具有体积小、集成度高的优点。

本实用新型实施例提供一种模场适配器，包括依次连接的输入光纤、过渡光纤和输出光纤；

所述过渡光纤包括靠近所述输入光纤一侧的模场适配结构和靠近所述输出光纤一侧的包层光剥离结构；

所述模场适配结构包括锥形区域，所述锥形区域的第一端的直径与所述输入光纤的直径相同，所述锥形区域的第二端的直径与所述过渡光纤的直径相同；

所述包层光剥离结构包括所述过渡光纤的纤芯和部分去除后的包层。

可选的，还包括封装壳体，所述过渡光纤封装于所述封装壳体内部。

可选的，所述封装壳体内部为中空结构，所述过渡光纤在所述封装壳体内处于悬空且拉直状态。

可选的，所述封装壳体采用金属材料形成。

可选的，所述输入光纤的输入端设置有第一光纤接头，所述输出光纤的输出端设置有第二光纤接头。

可选的，所述第一光纤接头包括SC方型卡接头、FC圆型螺纹头、LC方型卡接头或ST圆型卡接头的任意一种；

所述第二光纤接头包括SC方型卡接头、FC圆型螺纹头、LC方型卡接头或ST圆型卡接头的任意一种。

可选的，所述输入光纤为NUFERN的SM-GDF-10/130-15M，所述过渡光纤和所述输出光纤为NUFERN的LMA-GDF-25/250-11FA；

所述封装壳体的大小为70mm×13mm×8mm。

可选的，所述输入光纤为NUFERN的SM-GDF-1550所述过渡光纤和所述输出光纤为NUFERN的LMA-GDF-25/300；

所述封装壳体的大小为100mm×20mm×10mm。

本实用新型实施例提供的模场适配器，包括依次连接的输入光纤、过渡光纤和输出光纤；过渡光纤包括靠近输入光纤一侧的模场适配结构和靠近输出光纤一侧的包层光剥离结构；模场适配结构包括锥形区域，锥形区域的第一端的直径与输入光纤的直径相同，锥形区域的第二端的直径与过渡光纤的直径相同；包层光剥离结构包括过渡光纤的纤芯和部分去除后的包层。通过在过渡光纤设置模场适配结构和包层光剥离结构，提高模场适配器的集成度；模场适配结构用于实现不同光纤的模场匹配，包层光剥离结构用于将包层光发散到空间，而且与两个器件相比，体积更小，可以缩短光纤长度；该模场适配器可以传输大功率激光，且具有体积小、集成度高的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种模场适配器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种模场适配器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种模场适配器的局部结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。需要注意的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1所示为本实用新型实施例提供的一种模场适配器的结构示意图。参考图1，本实施例提供的模场适配器包括依次连接的输入光纤10、过渡光纤20和输出光纤30；过渡光纤20包括靠近输入光纤10一侧的模场适配结构21和靠近输出光纤30一侧的包层光剥离结构22；模场适配结构21包括锥形区域，锥形区域的第一端211的直径与输入光纤10的直径相同，锥形区域的第二端212的直径与过渡光纤20的直径相同；包层光剥离结构22包括过渡光纤20的纤芯和部分去除后的包层。在输入光纤10输入激光时，就能在输出光纤30得到纯净的目标光纤的纤芯光。

其中，过渡光纤20和输出光纤30可以为同种光纤，具体实施时，可以用同一根光纤。模场适配结构21可以利用拉锥的方式形成，实现输入光纤10和输出光纤30的匹配。模场适配结构21可以采用腐蚀的方法，将光滑的光纤包层表面毛化，毛化后光纤表现泛白，通过显微镜可以观察到明显的凹坑破碎，毛化使包层光不能够传输，发散向空间，从而该模场适配器能够承受更高的光功率。在其他实施例中，也可以采用研磨、激光烧蚀等方式去除部分包层，具体实施时根据可以根据实际情况选择。

需要说明的是，本实施例提供的模场适配器的作用就在于完成输入、输出两种不同光纤的匹配，所以这两种光纤应该是多样的，可以使用任意与本结构完成匹配的两种光纤。

本实施例的技术方案，通过在过渡光纤设置模场适配结构和包层光剥离结构，提高模场适配器的集成度；模场适配结构用于实现不同光纤的模场匹配，包层光剥离结构用于将包层光发散到空间，而且与两个器件相比，体积更小，可以缩短光纤长度；该模场适配器可以传输大功率激光，且具有体积小、集成度高的优点。

在上述实施例的基础上，图2所示为本实用新型实施例提供的另一种模场适配器的结构示意图。参考图2，可选的，本实施例提供的模场适配器还包括封装壳体40，过渡光纤20封装于封装壳体40内部。

可以理解的是，光纤经过拉锥、腐蚀等加工后，其强度会变差，因此可以设置封装壳体40，将模场适配结构21和包层光剥离结构22封装在封装壳体40内部，以起到保护模场适配结构21和包层光剥离结构22的目的，封装壳体40还可以吸收包层光剥离结构22发散到空间的光。

图3所示为本实用新型实施例提供的一种模场适配器的局部结构示意图。参考图3，可选的，封装壳体内部为中空结构，过渡光纤在封装壳体内处于悬空且拉直状态。具体实施时，可以在封装壳体内部设计凹槽41，入纤口42和出纤口43高于槽底，封装时用紫外固化胶水将光纤输入光纤固定在入纤口42，输出光纤固定在出纤口43，中间光纤保持拉直，光纤在封装时就可以在槽上悬空，不与壳体接触。

可选的，封装壳体采用金属材料形成。

本实施例中，封装壳体采用具有良好导热性的金属形成，有利于模场适配器传输大功率激光时快速散热。

可选的，输入光纤的输入端设置有第一光纤接头，输出光纤的输出端设置有第二光纤接头。

通过在输出光纤的输入端和输出光纤的输出端设置光纤接头，可以方便地与其他光纤器件连接。

可选的，第一光纤接头包括SC方型卡接头、FC圆型螺纹头、LC方型卡接头或ST圆型卡接头的任意一种；第二光纤接头包括SC方型卡接头、FC圆型螺纹头、LC方型卡接头或ST圆型卡接头的任意一种，具体实施时可以根据实际情况选择，本实用新型实施例不作限定。

具体实施时，激光从输入光纤输入后，当传输经过模场适配结构后，就完成了激光从输入光纤到输出光纤的转换，此时经过模场适配结构区域的光纤纤芯传输的即为需要输出的激光，而包层也同时传输对使用造成影响的包层光。激光再经过包层光剥离结构后，包层光从光纤中被剥除，发散到空间中，最后被封装壳体吸收，这样就只剩下了纯净的纤芯光再输出光纤中传输。

在不同的应用实例中，根据所要连接的两种光纤的不同，设置适合的拉锥方案，其拉锥方案需要保证模场和数值孔径的匹配得到最佳。然后，根据需要承受功率的不同选择合适的包层光剥离结构腐蚀长度及封装大小，越高的承受功率需要越长的包层光剥离结构腐蚀长度及越大的封装体积。可选的，在某一实施例中，输入光纤为NUFERN的SM-GDF-10/130-15M，过渡光纤和输出光纤为NUFERN的LMA-GDF-25/250-11FA；封装壳体的大小为70mm×13mm×8mm，其承受功率可达5W，输出光中包层光占比在1％以下。

可选的，在另一实施例中，输入光纤为NUFERN的SM-GDF-1550过渡光纤和输出光纤为NUFERN的LMA-GDF-25/300；封装壳体的大小为100mm×20mm×10mm，其承受功率可达20W，输出光中包层光占比在1％以下。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模场适配器，其特征在于，包括依次连接的输入光纤、过渡光纤和输出光纤；

所述过渡光纤包括靠近所述输入光纤一侧的模场适配结构和靠近所述输出光纤一侧的包层光剥离结构；

所述模场适配结构包括锥形区域，所述锥形区域的第一端的直径与所述输入光纤的直径相同，所述锥形区域的第二端的直径与所述过渡光纤的直径相同；

所述包层光剥离结构包括所述过渡光纤的纤芯和部分去除后的包层。

2.根据权利要求1所述的模场适配器，其特征在于，还包括封装壳体，所述过渡光纤封装于所述封装壳体内部。

3.根据权利要求2所述的模场适配器，其特征在于，所述封装壳体内部为中空结构，所述过渡光纤在所述封装壳体内处于悬空且拉直状态。

4.根据权利要求2所述的模场适配器，其特征在于，所述封装壳体采用金属材料形成。

5.根据权利要求1所述的模场适配器，其特征在于，所述输入光纤的输入端设置有第一光纤接头，所述输出光纤的输出端设置有第二光纤接头。

6.根据权利要求5所述的模场适配器，其特征在于，所述第一光纤接头包括SC方型卡接头、FC圆型螺纹头、LC方型卡接头或ST圆型卡接头的任意一种；

所述第二光纤接头包括SC方型卡接头、FC圆型螺纹头、LC方型卡接头或ST圆型卡接头的任意一种。

7.根据权利要求2所述的模场适配器，其特征在于，所述输入光纤为NUFERN的SM-GDF-10/130-15M，所述过渡光纤和所述输出光纤为NUFERN的LMA-GDF-25/250-11FA；

所述封装壳体的大小为70mm×13mm×8mm。

8.根据权利要求2所述的模场适配器，其特征在于，所述输入光纤为NUFERN的SM-GDF-1550所述过渡光纤和所述输出光纤为NUFERN的LMA-GDF-25/300；

所述封装壳体的大小为100mm×20mm×10mm。

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