光纤跳线接头以及大功率半导体激光器组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种光纤跳线接头，包括插芯、光纤、插芯座以及金属连接件；插芯座前端连接插芯，金属连接件套设于插芯座与插芯连接的部位，光纤穿过插芯座，并伸入插芯内；插芯内部具有一收容空间，收容空间的前端安装一准直透镜，准直透镜位于插芯的前端部，光纤的前端部位于收容空间内，收容空间为密封空间；其中，光纤的前端部位于准直透镜的焦点处。本发明还涉及一种与光纤跳线接头配合使用的大功率半导体激光器组件。光纤密封在插芯内，外露在环境中的准直透镜相对尺寸较大，激光能量比较分散，提高了光纤跳线接头的可靠性和使用寿命。和传统SMA光纤跳线接头相比，本发明的光纤跳线接头以及其大功率半导体激光器组件更可靠，应用更广泛。
【专利说明】光纤跳线接头以及大功率半导体激光器组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光纤跳线接头以及大功率半导体激光器组件，用于大功率半导体激光器中，属于通信领域。
【背景技术】
[0002]半导体激光器由于具有体积小、重量轻、效率高等众多优点，广泛应用于工业、军事、医疗、通讯等众多领域。由于自身量子阱波导结构的限制，半导体激光器的输出光束质量与C02激光器、固体YAG激光器等传统激光器相比较差，阻碍了其应用领域的拓展。近几年，随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的发展，特别是在直接半导体激光工业加工应用以及大功率光纤激光器泵浦源的需求推动了具有大功率，高光束质量的半导体激光器飞速发展。
[0003]大功率半导体激光器的尾纤容易烧坏，尾纤的烧坏就会造成整个半导体激光器的失效。SMA光纤跳线接头由于可以更换、可插拔，渐渐应用在半导体激光器中。但是，传统SMA接头光纤跳线在光通信中主要应用于小功率光信号的传输，应用于大功率半导体激光器后，传统的光纤跳线会出现很多问题。传统的光纤跳线的插芯、插芯套筒、螺帽等器件的同轴度要达到很高的精度才能满足可替换的要求，加工难度较大，需要采用超高精密铸模或机械加工工艺制作，成本较高。其次，传统的光纤跳线用于光纤通信中，传输的都是小功率的光，一般采用胶水固定光纤，光纤的位置在插芯的正中心，且光纤端面暴露在空气中，光纤和插芯端面平齐，用于大功率半导体激光器后，由于胶水散热性较差，光纤头处中漏出的部分光能量无法散发出去而造成烧坏光纤，用于大功率半导体激光器的可靠性较低，寿命短。另一方面，高功率的半导体激光器发出的几十甚至几百瓦的光完全集中在几百微米左右的光纤上，能量高度集中，在光纤端面有微小的尘土或脏污都会烧坏光纤。
[0004]因此有必要设计一种新的光纤跳线接头以及大功率半导体激光器，以克服上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种使用寿命长，可靠性高，应用更广泛的光纤跳线接头以及大功率半导体激光器。
[0006]本发明是这样实现的:
本发明提供一种光纤跳线接头，包括插芯、光纤、插芯座以及金属连接件；所述插芯座前端连接所述插芯，所述金属连接件套设于所述插芯座与所述插芯连接的部位，所述光纤穿过所述插芯座，并伸入所述插芯内；所述插芯内部具有一收容空间，所述收容空间的前端安装一准直透镜，所述准直透镜位于所述插芯的前端部，所述光纤的前端部位于所述收容空间内，所述收容空间为密封空间；其中，所述光纤的前端部位于所述准直透镜的焦点处。
[0007]进一步地，所述光纤处于所述插芯的中轴线位置。
[0008]进一步地,所述插芯采用无氧铜制成。
[0009]进一步地，所述光纤通过折射率与光纤匹配的高温胶水或玻璃焊料固定于所述插芯中。
[0010]进一步地，所述光纤的前端部到所述收容空间的后端面的距离为2-5mm。
[0011]进一步地，所述插芯座的后端套设有一塑料套，所述塑料套的前端与所述金属连接件的后端连接。
[0012]本发明还提供一种与光纤跳线接头配合使用的大功率半导体激光器组件，包括一底座，所述底座内设有多个芯片，所述多个芯片分布于所述底座沿着X轴设有的多个等高度和等间距的台阶上，多个激光二极管固定于底座的不同台阶上，并均位于平行于X轴的一条直线上；所述底座内对应每个激光二极管还设有一个快轴准直镜、慢轴准直镜以及反射镜，所述激光二极管与其相对应的快轴准直镜、慢轴准直镜和反射镜均固定于一条直线上且平行于Y轴，其中，所述慢轴准直镜位于所述快轴准直镜和所述反射镜之间。
[0013]本发明具有以下有益效果:
光纤密封在插芯内，外露在环境中的准直透镜相对尺寸较大，激光能量比较分散，提高了光纤跳线接头的可靠性和使用寿命。和传统SMA光纤跳线接头相比，本发明的光纤跳线接头以及其大功率半导体激光器组件更可靠，应用更广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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它的附图。
[0015]图1为本发明实施例提供的光纤跳线接头的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的光纤跳线接头和大功率半导体激光器组件配合的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]如图1和图2，本发明实施例提供一种光纤跳线接头100，包括插芯1、光纤2、插芯座4以及金属连接件3。所述插芯座4前端连接所述插芯I，所述金属连接件3套设于所述插芯座4与所述插芯I连接的部位，所述光纤2穿过所述插芯座4，并伸入所述插芯I内，所述光纤2处于所述插芯I的中轴线位置，所述光纤2通过折射率与光纤2匹配的高温胶水或玻璃焊料固定于所述插芯I中。所述插芯I采用具有良好导热性的材料制成，如无氧铜，可提高其可靠性和光纤2使用寿命。
[0018]如图1和图2，所述插芯I内部具有一收容空间11，所述收容空间11的前端安装一准直透镜6，所述准直透镜6位于所述插芯I的前端部，所述光纤2的前端部位于所述收容空间11内，所述收容空间11为密封空间；其中，所述光纤2的前端部位于所述准直透镜6的焦点处。在本较佳实施例中，所述光纤2的前端部到所述收容空间11的后端面的距离为2-5_，漏出的光能量可以迅速传输出去，用在大功率半导体激光器组件中就不会因为高能量烧坏光纤跳线接头100。
[0019]如图1和图2，另外，所述插芯座4的后端套设有一塑料套5，所述塑料套5的前端与所述金属连接件3的后端连接，所述塑料套5用于保护所述光纤2和所述插芯座4。
[0020]如图1和图2，本发明还提供一种与光纤跳线接头100配合使用的大功率半导体激光器组件，包括一底座200,所述底座200内设有多个激光芯片，所述多个芯片分布于所述底座200沿着X轴设有的多个等高度和等间距的台阶上，多个激光二极管203固定于底座200的不同台阶上，并均位于平行于X轴的一条直线上；所述底座200内对应每个激光二极管203还设有一个快轴准直镜(未图示)、慢轴准直镜202以及反射镜201，所述激光二极管203与其相对应的快轴准直镜、慢轴准直镜202和反射镜201均固定于一条直线上且平行于Y轴，所述快轴准直镜较小，其在所述芯片前面成线状。其中，所述慢轴准直镜202位于所述快轴准直镜和所述反射镜201之间。当光纤跳线接头100与大功率半导体激光器组件连接时，光从芯片发出来，光是发散的，经过快轴准直镜和慢轴准直镜202后，变成平行光，多个芯片产生多个平行光，多个平行光通过多个反射镜201后合束成一束光，经过所述准直透镜6的聚焦后，光进入所述光纤2。
[0021]综上所述，本发明提供的光纤跳线接头100以及大功率半导体激光器组件具有以下有益效果:
1.本发明是将准直透镜6和插芯I连接在一起，光纤2在准直透镜6的焦点处，准直透镜6和光纤2 —起组成光纤跳线接头100，这种光纤跳线接头100可允许光纤偏移的距离是传统跳线的5-10倍，降低了同轴度要求，大大降低加工难度，节约了成本。
[0022]2.所述光纤2的前端部处于收容空间11内，是悬空设置的，在光纤2前端部的光可以通过空气直接传输出去，提高了光纤跳线接头100的温度承受能力。
[0023]3.插芯I采用具有良好导热性的材料如无氧铜，提高了可靠性和光纤使用寿命。
[0024]4.光纤2密封在插芯I内，外露在环境中的准直透镜6相对尺寸较大，在准直透镜6上的光相对比较分散，微小灰尘的影响较小，因此，本发明的光纤跳线接头100及大功率半导体激光器组件对存放环境要求较低并且可使用的环境更加广泛，从而提高了光纤跳线接头100的可靠性和使用寿命。和传统SMA光纤跳线接头100相比，本发明的光纤跳线接头100以及其大功率半导体激光器组件更可靠，应用更广泛。
[0025]5.本发明提供的光纤跳线接头100，同一根跳线多次插拔时或更换另一根用于大功率激光传输的光纤跳线时，在光轴方向上的位置的变化不会影响光的耦合；传统的光纤跳线在光轴方向上的位置的变化对耦合效率有较大影响。
[0026]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光纤跳线接头，其特征在于，包括插芯、光纤、插芯座以及金属连接件； 所述插芯座前端连接所述插芯，所述金属连接件套设于所述插芯座与所述插芯连接的部位,所述光纤穿过所述插芯座,并伸入所述插芯内； 所述插芯内部具有一收容空间，所述收容空间的前端安装一准直透镜，所述准直透镜位于所述插芯的前端部，所述光纤的前端部位于所述收容空间内，所述收容空间为密封空间； 其中，所述光纤的前端部位于所述准直透镜的焦点处。
2.如权利要求1所述的光纤跳线接头，其特征在于:所述光纤处于所述插芯的中轴线位置。
3.如权利要求1或2所述的光纤跳线接头，其特征在于:所述插芯采用无氧铜制成。
4.如权利要求1所述的光纤跳线接头，其特征在于:所述光纤通过折射率与光纤匹配的高温胶水或玻璃焊料固定于所述插芯中。
5.如权利要求1或4所述的光纤跳线接头，其特征在于:所述光纤的前端部到所述收容空间的后端面的距离为2-5_。
6.如权利要求1所述的光纤跳线接头，其特征在于:所述插芯座的后端套设有一塑料套，所述塑料套的前端与所述金属连接件的后端连接。
7.一种与权利要求1所述的光纤跳线接头配合使用的大功率半导体激光器组件，其特征在于，包括一底座，所述底座内设有多个芯片，所述多个芯片分布于所述底座沿着X轴设有的多个等高度和等间距的台阶上，多个激光二极管固定于底座的不同台阶上，并均位于平行于X轴的一条直线上； 所述底座内对应每个激光二极管还设有一个快轴准直镜、慢轴准直镜以及反射镜，所述激光二极管与其相对应的快轴准直镜、慢轴准直镜和反射镜均固定于一条直线上且平行于Y轴，其中，所述慢轴准直镜位于所述快轴准直镜和所述反射镜之间。
【文档编号】G02B6/38GK104317009SQ201410515351
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】卢昆忠, 周毅明, 王文娟 申请人:武汉锐泽科技发展有限公司, 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司