CN107887782A - 一种光纤激光器及光纤激光打标机 - Google Patents

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    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
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    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06729—Peculiar transverse fibre profile
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Abstract

本发明公开了一种光纤激光器及光纤激光打标机，其中，光纤激光器包括：激光源、第一包层功率剥离器、合束器、泵浦光纤及第一过渡光纤；激光源、泵浦光纤、第一包层功率剥离器、第一过渡光纤及合束器依次连接；第一过渡光纤芯径比合束器的光纤芯径小。通过上述方式，利用第一过渡光纤与合束器的光线间的芯径差，使得反射回来的激光从合束器光纤进入第一过渡光纤时，部分激光进入第一过渡光纤的包层，再利用第一包层功率剥离器，将进入第一过渡光纤包层的激光剥离去除，有效减少反射回来的激光，从而达保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命。

Description

一种光纤激光器及光纤激光打标机
技术领域
本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种光纤激光器与光纤激光打标机。
背景技术
光纤激光器以其效率高、阈值低、窄线宽、可调谐、体积小和性价比高等诸多优点受到普遍关注。在带有光纤耦合红光指示的激光器中，反射回来的激光通常会使红光衰弱甚至死亡。
现有光纤激光器，为确保激光器的使用寿命，需要在种子源极添加保护措施。现有技术中主要采用添加泵浦保护器，对反射回来的激光进行隔离，以延长关键LD(LaserDiode，激光二极管)的使用寿命。但泵浦保护器由一对准直器和滤光片组成，价格较高，增加了光纤激光器的制作成本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种光纤激光器与光纤激光打标机，能够在降低光纤激光器成本的同时保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光纤激光器，包括：激光源、第一包层功率剥离器、合束器、泵浦光纤及第一过渡光纤；激光源、泵浦光纤、第一包层功率剥离器、第一过渡光纤及合束器依次连接；第一过渡光纤芯径比合束器的光纤芯径小。
其中，光纤激光器进一步包括：第二包层功率剥离器及第二过渡光纤；激光源、泵浦光纤、第二包层功率剥离器、第二过渡光纤、第一包层功率剥离器、第一过渡光纤及合束器依次连接。
其中，第二过渡光纤弯曲盘绕。
其中，第二过渡光纤的弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件。
其中，泵浦光纤弯曲盘绕，弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件。
其中，泵浦光纤的弯曲半径小于第二过渡光纤的弯曲半径。
其中，激光源是光纤激光器中用于指示的红光。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种光纤激光打标机，包括：机身壳体与光纤激光器；光纤激光器设置于机身壳体上部；光纤激光器包括：激光源、第一包层功率剥离器、合束器、泵浦光纤及第一过渡光纤；激光源、泵浦光纤、第一包层功率剥离器、第一过渡光纤及合束器依次连接；第一过渡光纤芯径比合束器的光纤芯径小。
其中，光纤激光器进一步包括：第二包层功率剥离器及第二过渡光纤；激光源、泵浦光纤、第二包层功率剥离器、第二过渡光纤、第一包层功率剥离器、第一过渡光纤及合束器依次连接；第二过渡光纤与泵浦光纤弯曲盘绕，弯曲半径同时满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件，且泵浦光纤的弯曲半径小于第二过渡光纤的弯曲半径。
其中，激光源是光纤激光器中用于指示的红光。
本发明的有益效果是：通过第一过渡光纤连接激光源与合束器，并在泵浦光纤与第一过渡光纤的连接处设置第一包层功率剥离器，其中，第一过渡光纤的芯径比合束器的光纤芯径小，利用第一过渡光纤与合束器的光线间的芯径差，使得反射回来的激光从合束器光纤进入第一过渡光纤时，部分激光进入第一过渡光纤的包层，再利用第一包层功率剥离器，将进入第一过渡光纤包层的激光剥离去除，有效减少反射回来的激光，从而达保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明光纤激光器一实施例的结构示意图；
图2是图1中过渡光纤的结构示意图；
图3是本发明光纤激光打标机一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本发明光纤激光器一实施例的结构示意图包括：激光源10、第一包层功率剥离器11、合束器12、泵浦光纤13及第一过渡光纤14；激光源10、泵浦光纤13、第一包层功率剥离器11、第一过渡光纤14及合束器12依次连接；第一过渡光纤14芯径比合束器12的光纤120芯径小。其中，各个元器件之间通过光纤连接。
激光源10是光纤激光器中用于指示的红光。
第一包层功率剥离器11(CPS，Cladding Power Stripper)能够吸收在双包层光纤中内包层部分传输的光。双包层光纤中的内包层波导传输的光都可以被包层功率剥离器“吸收”，而在纤芯中传输的信号光能够被很好的保持。
合束器12即光纤合束器，用于将多条光纤合并成一条光纤。
泵浦光纤13是激光源10自带的单模光纤。
第一过渡光纤14是双包层光纤，如图2所示，本发明图1中过渡光纤的结构示意图，包括：纤芯140、内包层141、外包层142及保护层143。其中，纤芯140的折射率比内包层141大，从而满足激光在纤芯140中传输的全反射条件。
由于第一过渡光纤14芯径比合束器12的光纤120芯径小，因此可利用第一过渡光纤14与合束器12的光纤120的芯径差，使得反射回来的激光从合束器12的光纤120进入第一过渡光纤14时，部分激光进入第一过渡光纤14的内包层141，再利用第一包层功率剥离器11，将进入第一过渡光纤14内包层141的激光剥离去除，有效减少反射回来的激光，从而保护红光，增加红光的使用寿命。
在其他实施例中，光纤激光器进一步包括：第二包层功率剥离器15及第二过渡光纤16；激光源10、泵浦光纤13、第二包层功率剥离器15、第二过渡光纤16、第一包层功率剥离器11、第一过渡光纤14及合束器12依次连接。其中，各个元器件之间通过光纤连接。
第二包层功率剥离器15、第二过渡光纤16与第一包层功率剥离器11、第一过渡光纤14的结构与功能一致。
第二过渡光纤16弯曲盘绕，第二过渡光纤16的弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件，使得反射回来的激光进入第二过渡光纤16纤芯后因全反射条件的破坏而进入第二过渡光纤16的内包层，甚至经过第二过渡光纤16内包层泄露至第二过渡光纤外16外；同时，第二过渡光纤16的弯曲盘绕能够使反射回来的激光在弯曲部分的纤芯中传输时产生中心偏离，使得部分激光进入第二过渡光纤16的内包层。再利用第二包层功率剥离器15，将进入第二过渡光纤16内包层的激光剥离去除，进一步减少反射回来的激光。
泵浦光纤13弯曲盘绕，弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件，且泵浦光纤13的弯曲半径小于第二过渡光纤16的弯曲半径，使得残余的反射回来的激光进入泵浦光纤13纤芯后因全反射条件的破坏而进入泵浦光纤13的包层，甚至经过泵浦光纤13包层泄露至泵浦光纤13外；同时，泵浦光纤13的弯曲盘绕能够使反射回来的激光在弯曲部分的纤芯中传输时产生中心偏离，使得部分激光进入泵浦光纤13的包层，以泄露残余的激光，将反射回来的激光降至最低，从而保护红光，增加红光的使用寿命。
通过本实施例的实施，第一过渡光纤连接激光源与合束器，并在泵浦光纤与第一过渡光纤的连接处设置第一包层功率剥离器，其中，第一过渡光纤的芯径比合束器的光纤芯径小，利用第一过渡光纤与合束器的光线间的芯径差，使得反射回来的激光从合束器光纤进入第一过渡光纤时，部分激光进入第一过渡光纤的包层，再利用第一包层功率剥离器，将进入第一过渡光纤包层的激光剥离去除，有效减少反射回来的激光，从而达保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命。
如图3所示，本发明光纤激光打标机一实施例的结构示意图，包括：机身壳体30与光纤激光器31；光纤激光器31设置于机身壳体30上部；如图1所示，光纤激光器31包括：激光源10、第一包层功率剥离器11、合束器12、泵浦光纤13及第一过渡光纤14；激光源10、泵浦光纤13、第一包层功率剥离器11、第一过渡光纤14及合束器12依次连接；第一过渡光纤14芯径比合束器12的光纤120芯径小。
光纤激光器进一步包括：第二包层功率剥离器15及第二过渡光纤16；激光源10、泵浦光纤13、第二包层功率剥离器15、第二过渡光纤16、第一包层功率剥离器11、第一过渡光纤14及合束器12依次连接。
第二过渡光纤16弯曲盘绕，第二过渡光纤16的弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件；泵浦光纤13弯曲盘绕，弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件，且泵浦光纤13的弯曲半径小于第二过渡光纤16的弯曲半径。
激光源10是光纤激光器31中用于指示的红光。
本实施例中光纤激光器30各个部分的功能及结构具体可参考本发明光纤激光器实施例的描述，在此不再重复。
机身壳体30上部设有一下凹位300，光纤激光器31安装于下凹位300中，光纤激光器31可相对于机身壳体30在垂直方向上转动。
光纤激光达标机进一步包括底座32，机身壳体30可相对于底座32的水平方向转动。
在此基础上，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光纤激光器，其特征在于，包括：
激光源、第一包层功率剥离器、合束器、泵浦光纤及第一过渡光纤；
所述激光源、所述泵浦光纤、所述第一包层功率剥离器、所述第一过渡光纤及所述合束器依次连接；
所述第一过渡光纤芯径比所述合束器的光纤芯径小。
2.如权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述光纤激光器进一步包括：第二包层功率剥离器及第二过渡光纤；
所述激光源、所述泵浦光纤、所述第二包层功率剥离器、所述第二过渡光纤、所述第一包层功率剥离器、所述第一过渡光纤及所述合束器依次连接。
3.如权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述第二过渡光纤弯曲盘绕。
4.如权利要求3所述的光纤激光器，其特征在于，所述第二过渡光纤的弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件。
5.如权利要求4所述的光纤激光器，其特征在于，所述泵浦光纤弯曲盘绕，弯曲半径满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件。
6.如权利要求5所述的光纤激光器，其特征在于，所述泵浦光纤的弯曲半径小于所述第二过渡光纤的弯曲半径。
7.如权利要求1-6任一项所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光源是所述光纤激光器中用于指示的红光。
8.一种光纤激光打标机，其特征在于，包括：机身壳体与光纤激光器；所述光纤激光器设置于所述机身壳体上部；
所述光纤激光器包括：激光源、第一包层功率剥离器、合束器、泵浦光纤及第一过渡光纤；所述激光源、所述泵浦光纤、所述第一包层功率剥离器、所述第一过渡光纤及所述合束器依次连接；所述第一过渡光纤芯径比所述合束器的光纤芯径小。
9.如权利要求8所述的光纤激光打标机，其特征在于，所述光纤激光器进一步包括：第二包层功率剥离器及第二过渡光纤；所述激光源、所述泵浦光纤、所述第二包层功率剥离器、所述第二过渡光纤、所述第一包层功率剥离器、所述第一过渡光纤及所述合束器依次连接；
所述第二过渡光纤与所述泵浦光纤弯曲盘绕，弯曲半径同时满足破坏反射回来的激光进行全反射的条件，且所述泵浦光纤的弯曲半径小于所述第二过渡光纤的弯曲半径。
10.如权利要求8或9所述的光纤激光打标机，其特征在于，所述激光源是所述光纤激光器中用于指示的红光。
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