光纤包层模滤除器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤激光器技术领域，尤其涉及一种光纤包层模滤除器。
【背景技术】
[0002]双包层光纤激光器的输出性能及稳定性与包层光的滤除程度有关。光纤激光器输出光中的剩余泵浦光不仅会影响到输出光的单色性，还会对输出设备造成损害，甚至破坏光学器件。通常在内包层外涂一种高折射的导光胶来滤除包层光，但此方法使包层光在较短的长度内被大量地滤除，导致热沉上功率密度较高，给散热带来较大的压力。也有使用几种不同折射率的导光胶，分步滤除包层光，减小局部温度过高。但总体而言，这种胶黏剂作用滤除的方式滤除50W以下的包层光是有效的，滤除50W甚至100W以上的高功率无法解决局部散热问题，很容易直接烧毁器件。
[0003]目前国内光纤激光器应用日益广泛，IkW以上的光纤激光器已大量进入市场，5kW或更高功率的光纤激光器也有报道，国际上甚至已经有50kW以上的光纤激光器应用于各种领域，这些高功率的光纤激光器，输出端势必存在大量的剩余泵浦光，采用传统的解决方法散热困难、效果差、系统设计复杂，可靠性无法保证。
【实用新型内容】
[0004]鉴于此，有必要提供一种散热性能好、滤除功率高的光纤包层模滤除器。
[0005]一种光纤包层模滤除器，包括光纤，所述光纤包括纤芯、包覆所述纤芯的包层，所述包层包括包层光输入端和包层光输出端，其特征在于，在所述包层光输入端和包层光输出端之间，所述包层沿所述包层光的传输方向上开设有若干凹形结构。
[0006]在一些实施例中，所述凹形结构的凹部指向所述纤芯。
[0007]在一些实施例中，所述包层光输出端上设有沿所述包层轴向一周的滤光胶。
[0008]在一些实施例中，所述滤光胶上还设有散热基板。
[0009]在一些实施例中，所述光纤表面通过封装胶粘合在一封装盒体中。
[0010]在一些实施例中，所述封装盒体内还设有冷却管。
[0011]上述光纤包层模滤除器，包层光沿包层无损耗传输，由于包层上开设有若干凹形结构，包层光的传输波导被直接破坏，无法满足全反射条件，包层光将不断泄漏，而由于纤芯波导未受到任何影响，信号光任然无损害的传输，从而起到包层模滤除的作用，滤除功率尚O
[0012]同时，通过设计波导破坏的程度和长度就可以决定滤除功率的大小，从而避免了现有技术中采用胶粘剂或者其他介质自身发热的局限，包层光只是在光纤的玻璃包层和空间中传输，泄漏的光通过空间扩散，散热性能好。
[0013]因此，上述光纤包层模滤除器，能够长期、可靠、稳定地工作，同时大大降低了断纤、烧毁的可能性，特别适合于高功率光纤激光器残余包层光的滤除。
【附图说明】
[0014]图1为现有技术提供的光纤包层模滤除器的结构示意图。
[0015]图2为本发明实施例一提供的光纤包层模滤除器的结构示意图。
[0016]图3为本发明实施例二提供的光纤包层模滤除器的结构示意图。
[0017]图4为本发明实施例二提供的光纤包层模滤除器的封装示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]请参阅图1，现有技术的光纤包层模滤除器100，包括纤芯110、包覆纤芯110的包层120、套设包层120的滤光胶130及设置于滤光胶130上的散热基板140。
[0020]包层光沿着包层120无损耗传输，直到滤光胶130接触处，由于滤光胶130折射率相对包层120高，直接破坏了全反射条件，包层光将迅速泄露出去，并通过散热基板140散发出去，从而起到包层模滤除的作用，同时纤芯传输光仍然可以无损耗的传输出去。这种传统的制作方式在低功率条件下使用效果较佳，但一旦使用功率过高，由于滤光胶130部分会有光-热能量交换，温度会急剧增加，很容易烧毁胶黏剂以致毁坏产品。
[0021]请参阅图2，本发明第一实施例提供的光纤包层模滤除器200，包括光纤210，所述光纤210包括纤芯220、包覆所述纤芯220的包层230，所述包层230包括包层光输入端231和包层光输出端232，包层光输入端231和包层光输出端232表面还涂覆有涂覆层(图未示)。在所述包层光输入端231和包层光输出端232之间，所述包层230沿所述包层光的传输方向上开设有若干凹形结构233。可以理解，包层光沿着包层230无损耗传输，直到包层230所在光波导被破坏处，也就是包层被加工成凹形坑的位置，包层光将不断泄露出去，从而起到包层模滤除作用，由于纤芯220波导未受任何影响，信号光仍然无损耗的传输。
[0022]本实施例中，取Nufern 20/400DC 0.06/0.46NA光纤，其纤芯、包层直径分别为20um、400um，剥除其涂覆层80mm，将中间60mm包层部分加工成等边三角形的凹形结构，深度为lOOum，测试其滤除效果:输入200W包层光，最终输出1.2W，滤除效率达到22.2dB，同时红外热像仪检测发热情况，最高温度33°C，位于凹形坑起始位置，其它处无明显发热点；输入30W纤芯激光，输出29.5W，信号插损0.07dB。
[0023]请参阅图3，为本发明实施例二提供的光纤包层模滤除器300，与本发明实施例一不同之处在于:所述包层光输出端232上设有沿所述包层230轴向一周的滤光胶240，且所述滤光胶上还设有散热基板250。可以理解，包层光沿着包层230无损耗传输，直到包层230所在光波导被破坏处，也就是包层被加工成凹形坑的位置，包层光将不断泄露出去，从而起到包层模滤除作用，由于纤芯220波导未受任何影响，信号光仍然无损耗的传输，之后到滤光胶240处，由于滤光胶240折射率相对光纤包层高，直接破坏了全反射条件，包层光将继续泄露出去，并通过散热基板250散发出去，而对于纤芯的信号光来说，由于纤芯波导全程未受影响，信号光仍然无损耗的传输。
[0024]在本实施例中，本实施例中，取Nufern 20/400DC 0.06/0.46NA光纤，其纤芯、包层直径分别为20um、400um，剥除其涂覆层100mm，将60mm包层部分加工成等边三角形的凹形坑，深度为lOOum，然后接下来30mm包层部分点胶于散热基板上，测试其滤除效果:输入200W包层光，最终输出0.3W，滤除效率达到28.2dB，同时红外热像仪检测发热情况，最高温度33°C，位于凹形坑起始位置，其它处无明显发热点；输入30W纤芯激光，输出29.3W，信号插损 0.1OdB0
[0025]请参阅图4，为本发明实施例二提供的光纤包层模滤除器的封装示意图400，将所述光纤210表面通过封装胶(图未示)粘合在一封装盒体410中，所述封装盒体410内还设有冷却管420，所述冷却管420靠近所述光纤210的表面。可以理解，封装盒体410采用散热性能好的材质加工，并且通过设计冷却管420进行水循环以便散热。
[0026]在本实施例中，提供的光纤包层模滤除器400可通过下述方法制备得到:先将所述包层光输入端和包层光输出端之间中间涂覆层剥除，然后采用磨抛或化学的方式将其一部分包层加工成周期性的凹形结构；然后通过封装胶将加工好的光纤封装到散热基板上，包层光输入端涂覆有作用于光纤的涂覆层，包层光输出端涂覆有涂覆层，散热基板通过粘结胶与封装盒体410粘合，最后四周点密封胶封好盒盖即可。
[0027]上述光纤包层模滤除器，包层光沿包层无损耗传输，由于包层上开设有若干凹形结构，包层光的传输波导被直接破坏，无法满足全反射条件，包层光将不断泄漏，而由于纤芯波导未受到任何影响，信号光任然无损害的传输，从而起到包层模滤除的作用，滤除功率尚O
[0028]同时，通过设计波导破坏的程度和长度就可以决定滤除功率的大小，从而避免了现有技术中采用胶粘剂或者其他介质自身发热的局限，包层光只是在光纤的玻璃包层和空间中传输，泄漏的光通过空间扩散，散热性能好。
[0029]因此，上述光纤包层模滤除器，能够长期、可靠、稳定地工作，同时大大降低了断纤、烧毁的可能性，特别适合于高功率光纤激光器残余包层光的滤除。
[0030]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光纤包层模滤除器，包括光纤，所述光纤包括纤芯、包覆所述纤芯的包层，所述包层包括包层光输入端和包层光输出端，其特征在于，在所述包层光输入端和包层光输出端之间，所述包层沿所述包层光的传输方向上开设有若干凹形结构。2.如权利要求1所述的光纤包层模滤除器，其特征在于，所述凹形结构的凹部指向所述纤芯。3.如权利要求1所述的光纤包层模滤除器，其特征在于，所述包层光输出端上设有沿所述包层轴向一周的滤光胶。4.如权利要求3所述的光纤包层模滤除器，其特征在于，所述滤光胶上还设置有散热基板。5.如权利要求1所述的光纤包层模滤除器，其特征在于，所述光纤表面通过封装胶粘合在一封装盒体中。6.如权利要求5所述的光纤包层模滤除器，其特征在于，所述封装盒体内还设有冷却管。
【专利摘要】一种光纤包层模滤除器，包括光纤，所述光纤包括纤芯、包覆所述纤芯的包层，所述包层包括包层光输入端和包层光输出端，在所述包层光输入端和包层光输出端之间，所述包层沿所述包层光的传输方向上开设有若干凹形结构。上述光纤包层模滤除器，包层光沿包层无损耗传输，由于包层上开设有若干凹形结构，包层光的传输波导被直接破坏，无法满足全反射条件，包层光将不断泄漏，而由于纤芯波导未受到任何影响，信号光任然无损害的传输，从而起到包层模滤除的作用，滤除功率高。
【IPC分类】G02B6/24, G02B6/02
【公开号】CN204666860
【申请号】CN201520401878
【发明人】孟祥宇, 其他发明人请求不公开姓名
【申请人】西安中科汇纤光电科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月11日