一种大功率光纤准直器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可承受大功率的光纤准直器，该准直器耦合效率高、光束质量好，可用于半导体激光器技术领域。
【背景技术】
[0002]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的需求推动了光纤输出的大功率，高光束质量的激光器飞速发展。光纤准直器既可以用于将多个泵浦芯片合束的平行光耦合进入光纤，也可以用于准直光纤发出的光，有着广泛的应用。
[0003]随着激光器功率的提高，在光纤中传输的关键不是信号，而是能量。传统的光纤准直器透镜和光纤之间是分离的，光纤要镀上增透膜以减小反射光，并且光纤是利用胶来固定。光纤准直器用于大功率激光后，传统的光纤准直器存在较多问题，透镜和光纤分离，导致有灰尘可以落在光纤端面或透镜端面，这样，就会产生能量堆积，导致光纤准直器烧坏；光纤上镀的膜如果层数过多就很容易烧毁，层数过少就会达不到要求；固定光纤的胶很容易被烧毁，即使有的胶能够承受较高的热量，但在长期高温工作环境下，也会加速老化。
[0004]图1为另一种光纤准直器，可参阅专利号103246019.A所示，所述光纤准直器包括一个圆柱形透镜I1和光纤120，在透镜110前端面处中心轴处有光纤槽130，光纤插入到光纤槽130中，中间空隙用光纤匹配膏140填满，其中，150为光学粘胶，用于裸纤的涂覆。该发明结构简单，无需繁琐的光路调整，但是在该发明中，用到了光纤匹配膏和光学粘胶，这些用于大功率的激光后，会挥发出物质或烧坏。
【发明内容】
[0005]本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种大功率光纤准直器，本发明的光纤准直器无需繁琐的光路调整，零部件精简，工艺简单，并且可以承受大功率的激光。
[0006]本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
[0007]一种大功率光纤准直器，包括透镜、玻璃套管、光纤，其特征在于:透镜一面和光纤芯径熔接在一起；再在光纤上套上玻璃套管，并使用二氧化碳激光器将玻璃套管熔在光纤芯径上。
[0008]所述的透镜的两个面，其中一个面为自由曲面，一个面为平面。
[0009]所述的透镜的中心线和光纤的中心线在同一条直线上，并且光纤端面和透镜的一平面熔接在一起。
[0010]所述透镜的焦点在透镜的平面上。
[0011]所述透镜的自由曲面镀有增透膜。
[0012]透镜的折射率要与光纤相同或相近。
[0013]所述的玻璃套管的熔点小于光纤的熔点。
[0014]所述的玻璃套管的折射率大于光纤的折射率，起到剥离包层光的作用。
[0015]本发明的光纤准直器结构简单，可靠性高，可以实现高功率激光的准直。
【附图说明】
[0016]图1为现有专利103246019.A的结构示意图。
[0017]图2为本发明实例的结构示意图。
[0018]图3为本发明的玻璃套管的不意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0020]如图2、图3所示，本发明的大功率光纤准直器包括透镜I，玻璃套管2和光纤3，所述透镜I的两个面，其中一个面为自由曲面，一个面为平面，所述透镜的自由曲面为球面，透镜的平面和光纤端面芯径熔接在一起；光纤除去一段涂覆层，露出光纤纤芯，光纤纤芯上套上玻璃套管，并使用二氧化碳激光器将玻璃套管2熔在光纤芯径上；所述透镜的中心线和光纤的中心线在同一条直线上，所述透镜的焦点在透镜的平面上，因此平行光可以通过厚透镜聚焦后，进入光纤芯径中。所述透镜的自由曲面镀有增透膜。
[0021]透镜的焦点在透镜的平面处使用的透镜的材料折射率和光纤芯径相同，这样，光从厚透镜进入光纤中，就没有反射光的产生，因此，光纤不需要研磨抛光和镀膜。玻璃套管的熔点小于光纤芯径，这样就可以熔化在光纤芯径上。由于玻璃套管的折射率大于光纤芯径，这样进入光纤包层的光就被剥离了出来避免包层光太多将光纤烧掉。
【主权项】
1.一种大功率光纤准直器，包括透镜、玻璃套管、光纤，其特征在于:透镜一面和光纤芯径熔接在一起；再在光纤上套上玻璃套管，并使用二氧化碳激光器将玻璃套管熔在光纤芯径上。
2.根据权利要求1所述的一种大功率光纤准直器，其特征在于:所述的透镜的两个面，其中一个面为自由曲面，一个面为平面。
3.根据权利要求2所述的一种大功率光纤准直器，其特征在于:所述的透镜的中心线和光纤的中心线在同一条直线上，并且光纤端面和透镜的一平面熔接在一起。
4.根据权利要求2所述的一种大功率光纤准直器，其特征在于:所述透镜的焦点在透镜的平面上。
5.根据权利要求2所述的一种大功率光纤准直器，其特征在于:所述透镜的自由曲面镀有增透膜。
6.根据权利要求2所述的一种大功率光纤准直器，其特征在于:所述透镜的折射率要与光纤相同或相近。
7.根据权利要求1所述的一种大功率光纤准直器，其特征在于:所述的玻璃套管的熔点小于光纤的熔点。
8.根据权利要求2所述的一种大功率光纤准直器，其特征在于:所述的玻璃套管的折射率大于光纤的折射率。
【专利摘要】本发明涉及一种大功率光纤准直器，包括透镜、玻璃套管、光纤，其特征在于：透镜一面和光纤芯径熔接在一起；再在光纤上套上玻璃套管，并使用二氧化碳激光器将玻璃套管熔在光纤芯径上。透镜的焦点在平面端上，光纤和透镜熔接在一起，光纤端面即在透镜的焦点处。玻璃套管熔化在光纤上，起到剥离包层光的作用。这种光纤准直器结构简单，可靠性高，可以实现高功率激光的准直。
【IPC分类】G02B6-32
【公开号】CN104865646
【申请号】CN201510316375
【发明人】王文娟
【申请人】武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月10日