CN106898939A - 光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件 - Google Patents

光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件 Download PDF

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韩志刚
王争
王海林
朱日宏
沈华
尹路
闫明鉴
黄哲强
李登科
方泽远
张秋庭
於安琪
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Abstract

本发明提供一种光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件，包括光纤、玻璃管、小玻璃管、金属外壳；光纤的一段光纤涂覆层被剥除且在被剥除光纤涂覆层处的纤芯处镀一层低反光栅且低反光栅周围裸露的光纤外包层被化学腐蚀，玻璃管分为前后两个圆柱形管套且前圆柱管套的内径和外径分别小于后圆柱管套的内径和外径；光纤伸入玻璃管中并固定且被化学腐蚀的光纤外包层位于玻璃管中央，玻璃管置于金属外壳中并固定，小玻璃管套于光纤露于玻璃管外部的部分且小玻璃管与光纤和金属外壳固定。

Description

光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件
技术领域
本发明涉及一种光学器件，特别是一种光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件。
背景技术
光纤激光器的单根光纤输出功率越来越高已成为高功率激光器发展的趋势。大模场双包层光纤能够保证更大的泵浦光的输入，泵浦光在进入掺镱光纤后会被吸收产生受激辐射产生激光，激光在高反和低反光栅之间震荡最终从低反光栅中输出，但是在此过程中还有部分泵浦光没有被掺镱光纤吸收，直接从低反光栅随激光出射，会极大的影响光纤激光器输出光的光束质量，所以对包层光的剥除对激光的光束质量十分重要。中国公开专利号CN 103926650A中通过增大传输光的发散角来剥离包层光，该方法对操作精度要求高且包层功率剥离不彻底。中国公开专利号CN 104570212A通过剥除涂覆层后再涂覆高折胶的方法不能进行较高功率包层光的剥离。
光纤光栅在光纤激光器中具有选频好，线宽窄且由纯光纤构成，具有体积小，结构简单等优点。利用光纤光栅作为光纤激光器谐振腔的反射端面，由于光纤光栅具有的选频作用，激光器的输出波长将稳定在光纤光栅的谐振波长上同时使得激光器的输出谱线线宽和信噪比得到改善。但有时会出现低反光栅在制作时由于杂质，退火不完全导致低反光纤处发热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件，包括光纤、玻璃管、小玻璃管、金属外壳。光纤的一段光纤涂覆层被剥除且在被剥除光纤涂覆层处的纤芯处镀一层低反光栅且低反光栅周围裸露的光纤外包层被化学腐蚀；玻璃管分为前后两个圆柱形管套且前圆柱管套的内径和外径分别小于后圆柱管套的内径和外径；光纤伸入玻璃管中并固定且被化学腐蚀的光纤外包层位于玻璃管中央，玻璃管置于金属外壳中并固定，小玻璃管套于光纤露于玻璃管外部的部分且小玻璃管与光纤和金属外壳固定。
本发明实现低反光栅在光纤激光器中的选频和输出作用，保证剥离器最大程度对包层功率的剥离，对低反光栅起到一定冷却作用。同时简化了光纤激光器的整体构造，减少了光纤激光器的光纤熔接点，一定程度上可简化激光器熔接过程。
下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明光纤结构示意图。
图3为本发明玻璃管结构示意图。
图4为本发明金属外壳结构示意图。
具体实施方式
结合图1至图4，一种光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件，包括光纤、玻璃管、小玻璃管、金属外壳.光纤的一段光纤涂覆层21被剥除且在被剥除光纤涂覆层处的纤芯处镀一层低反光栅23且低反光栅23周围裸露的光纤外包层22、24被化学腐蚀；玻璃管分为前后两个圆柱形管套且前圆柱管套的内径和外径分别小于后圆柱管套的内径和外径。光纤伸入玻璃管中并固定且被化学腐蚀的光纤外包层位于玻璃管中央，玻璃管置于金属外壳中并固定，小玻璃管套于光纤露于玻璃管外部的部分且小玻璃管与光纤和金属外壳固定。
光纤腐蚀段必须完全处于玻璃管中央部分便于散热。
光纤涂覆层被剥除的剥皮点25成梯状，保证光纤同光时剥皮点的温度保持在以正常的温度范围内。
金属外壳侧壁上设置两个水嘴45、46且金属外壳放置玻璃管的通道为水冷通道42，通过两个水嘴对光纤进行水冷。
在水嘴的两侧玻璃管和金属外壳之间设置密封圈41、44。
玻璃管由脱羟基的玻璃制成。
光纤与玻璃管前圆柱管套内壁通过胶水固定。
玻璃管和金属外壳之间通过设置于金属外壳两端的螺帽固定。
小玻璃管和光纤之间通过胶水固定。
小玻璃管2/3进入金属外壳且和金属外壳之间通过胶水固定。
一种制造上述器件的方法，包括以下步骤：
步骤1，在光纤纤芯处刻好低反光栅；
步骤2，对低反光栅处外包层进行化学腐蚀；
步骤3，将玻璃管置于金属外壳中；
步骤4，将光纤的腐蚀段放入玻璃管中央，光纤两端***小玻璃管；
步骤5，并将金属外壳两端用螺帽固定，用胶水固定小玻璃管和金属外壳、光纤和小玻璃管。
所述低反光栅的制作包括光纤载氢、纤芯刻低反光栅和退火的过程。
所述对低反光栅处外包层腐蚀是以低反光栅为中点，分两段腐蚀，以保证剥离的光在光纤均匀分布。
玻璃管一端较细，便于用胶水使光纤与玻璃管固定。玻璃管一端较粗，便于与金属外壳固定。

Claims (8)

1.一种光纤激光器中低反光栅和包层光功率剥离器结合器件，包括光纤、玻璃管、小玻璃管、金属外壳，其特征在于，
光纤的一段光纤涂覆层被剥除且在被剥除光纤涂覆层处的纤芯处镀一层低反光栅且低反光栅周围裸露的光纤外包层被化学腐蚀，
玻璃管分为前后两个圆柱形管套且前圆柱管套的内径和外径分别小于后圆柱管套的内径和外径；其中
光纤伸入玻璃管中并固定且被化学腐蚀的光纤外包层位于玻璃管中央，
玻璃管置于金属外壳中并固定，
小玻璃管套于光纤露于玻璃管外部的部分且小玻璃管与光纤和金属外壳固定。
2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，光纤涂覆层被剥除的剥皮点成梯状。
3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，金属外壳侧壁上设置两个水嘴。
4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，在水嘴的两侧玻璃管和金属外壳之间设置密封圈。
5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，光纤与玻璃管前圆柱管套内壁通过胶水固定。
6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，玻璃管和金属外壳之间通过设置于金属外壳两端的螺帽固定。
7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，小玻璃管和光纤之间通过胶水固定。
8.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，小玻璃管和金属外壳之间通过胶水固定。
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