一种光纤激光输出头的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种高功率的光纤激光输出头及其制造方法。
【背景技术】
[0002]光纤激光器由于具有光束质量好、光-光转换效率高、体积小、免维护、高稳定性等优点，被广泛应用于工业、医疗和国防等领域。随着光纤激光技术的不断发展，光纤激光器输出的功率越来越高，在传输高功率激光时，由于双包层光纤的芯径很小，光纤的输出端面的功率密度很高，任何细小的缺陷和脏污都会使光纤烧坏。
[0003]为了解决这个问题，通常都会在光纤的输出端熔接一个石英端帽，以增大输出光斑，从而减小输出光斑的能量密度。具体地，将石英端帽和部分光纤密封在金属管内，通过冷却水散热。但是，这种方式由于采用光纤跟冷却水直接接触的方式来散热，而对水质的要求较高，且长时间使用后水垢会吸附聚集在裸纤处，导致热量无法排出，从而烧毁激光输出头或者激光器。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷和问题，本实用新型提供一种高功率的光纤激光输出头。
[0005]—种光纤激光输出头，其包括石英端帽4、激光传能光纤6、金属套7及石英套管8，所述石英端帽4紧密地配合于所述石英套管8的前端，所述激光传能光纤6具有一段包层光剥离器5，所述包层光剥离器5和所述石英端帽4熔接，并密封地固定于所述石英套管8内，所述石英套管8密封地固定于所述金属套7内，所述金属套7设有进水孔9、出水孔10及流通冷却水且连通所述进水孔9和所述出水孔1的间隙。
[0006]本实用新型一较佳实施方式中，所述石英端帽4的出射端镀有增透膜。
[0007]本实用新型一较佳实施方式中，所述石英套管8通过金属密封件13固定在所述金属套7内。
[0008]本实用新型一较佳实施方式中，所述包层光剥离器5通过石英密封棒12密封在石英套管8内。
[0009]本实用新型一较佳实施方式中，所述金属套7的前端连接有准直套筒3，所述准直套筒3的前端装有距离可调节的准直透镜2和窗口保护片1，所述窗口保护片I位于所述准直套筒3的端口位置。
[0010]本实用新型一较佳实施方式中，所述金属套7的后端设有裸纤固定件11，所述裸纤固定件11和裸纤保护套管14固定。
[0011]本实用新型一较佳实施方式中，所述裸纤保护套管14套入金属铠装套管15内，并固定于销装固定套管16的后端。
[0012]相对于现有技术，本实用新型提供的光纤激光输出头通过激光传能光纤与石英端帽熔接，可以减小端面的功率密度，承受更高的激光功率;在所述激光传能光纤设置的包层光剥离器可以消除残余栗浦光以及石英端面的回反光；将包层光剥离器密封在石英套管里，可以有效地避免与冷却水直接接触，进而可以避免水中的杂质吸附在光纤上，消除因杂质吸收热量而烧坏光纤的问题。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型提供的一种光纤激光输出头的示意图；
[0014]图2为图1所示光纤激光输出头的制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
[0016]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0017]请参阅图1，本实用新型第一实施例提供一种光纤激光输出头，其包括石英端帽4、激光传能光纤6、金属套7及石英套管8，所述石英端帽4紧密地配合于所述石英套管8的前端，所述激光传能光纤6具有一段包层光剥离器5，所述包层光剥离器5和所述石英端帽4熔接，并密封地固定于所述石英套管8内，所述石英套管8密封地固定于所述金属套7内，所述金属套7设有进水孔9、出水孔10及流通冷却水且连通所述进水孔9和所述出水孔10的间隙。
[0018]优选地，所述石英端帽4的出射端镀有增透膜，由此可以提高激光在所述石英端帽4的出射率。本实施例中，所述石英端帽4密封性地配合所述石英套管8的前端内表面。
[0019]本实施例中，所述激光传能光纤6剥除了一段长度约4cm的涂覆层，并通过化学腐蚀制作形成所述包层光剥离器5，制作好的所述包层光剥离器5与直径约为8mm的所述石英端帽4通过大芯径光纤熔接机熔接。熔接好后，所述包层光剥离器5通过石英密封棒12密封在石英套管8内，具体地，所述石英密封棒12密封性地配合所述石英套管8的后端内表面。
[0020]可以理解的是，所述石英端帽4和所述石英密封棒12分别从所述石英套管8的前端和后端密封所述包层光剥离器5和部分所述激光传能光纤6。
[0021 ]本实施例中，所述石英套管8通过金属密封件13固定在所述金属套7内。具体地，所述石英套管8的前端的外表面和所述金属套7的前端内表面密封性地配合，所述石英套管8的后端则紧密地连接所述金属密封件13，并通过所述金属密封件13和所述金属套7的后端内表面密封性地配合。优选地，所述金属密封件13的外径大于所述石英套管8的外径。
[0022]可以理解的是，所述金属套7的进水孔9、出水孔10及连通进水孔9和出水孔10的间隙共同构成流通冷却水的通道，由此，冷却水可以直接对所述石英套管8进行冷却，进而可以有效地通过热交换对所述石英端帽4和所述石英套管8内部进行降温。
[0023]本实施例中，所述金属套7的后端设有裸纤固定件11，所述裸纤固定件11用于固定所述激光传能光纤6在所述石英套管8外部的裸纤。优选地，所述裸纤固定件11和裸纤保护套管14固定，所述裸纤保护套管14套入金属铠装套管15内，并固定于铠装固定套管16的后端。
[0024]进一步地，所述金属套7的前端连接有准直套筒3，所述准直套筒3的前端装有距离可调节的准直透镜2和窗口保护片I，所述窗口保护片I位于所述准直套筒3的端口位置。
[0025]优选地，所述金属套管7的前端通过螺纹和准直套筒3连接。
[0026]请参阅图2，本实用新型第二实施例提供一种光纤激光输出头的制造方法，其包括如下步骤:
[0027]S101、剥除激光传能光纤6的一段涂覆层，制作包层光剥离器5。
[0028]本实施例中，剥除所述激光传能光纤6—段长度约4cm的涂覆层，并通过化学腐蚀制作形成所述包层光剥离器5。
[0029]S103、将所述包层光剥离器5和石英端帽4熔接，并固定密封于石英套管8内。
[0030]本实施例中，制作好的所述包层光剥离器5与直径约为8mm的所述石英端帽4通过大芯径光纤熔接机熔接。熔接好后，所述包层光剥离器5通过石英密封棒12密封在石英套管8内。具体地，所述石英端帽4密封性地配合所述石英套管8的前端内表面，所述石英密封棒12密封性地配合所述石英套管8的后端内表面。由此，所述石英端帽4和所述石英密封棒12分别从所述石英套管8的前端和后端密封所述包层光剥离器5和部分所述激光传能光纤6。
[0031]S105、将所述石英套管8套入金属套7内，并密封所述金属套7内的前端和后端。
[0032]本实施例中，所述石英套管8的前端的外表面和所述金属套7的前端内表面密封性地配合，所述石英套管8的后端则紧密地连接所述金属密封件13，并通过所述金属密封件13和所述金属套7的后端内表面密封性地配合。
[0033]进一步地，还包括以下步骤:
[0034]S107、安装裸纤保护套14并套入金属铠装套管15内。
[0035]将所述金属套管7的前端和准直套筒3连接，通过调节准直透镜2的位置确定输出光斑，然后安装窗口保护片I。
[0036]优选地，所述金属套管7的前端通过螺纹和准直套筒3连接。
[0037]相对于现有技术，本实用新型提供的光纤激光输出头通过激光传能光纤6与石英端帽4熔接，可以减小端面的功率密度，承受更高的激光功率;在所述激光传能光纤6设置的包层光剥离器5可以消除残余栗浦光以及石英端面的回反光;将包层光剥离器5密封在石英套管8里，可以有效地避免与冷却水直接接触，进而可以避免水中的杂质吸附在光纤上，消除因杂质吸收热量而烧坏光纤的问题。
[0038]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种光纤激光输出头，其特征在于，包括石英端帽(4)、激光传能光纤(6)、金属套(7)及石英套管(8)，所述石英端帽(4)紧密地配合于所述石英套管(8)的前端，所述激光传能光纤(6)具有一段包层光剥离器(5)，所述包层光剥离器(5)和所述石英端帽(4)熔接，并密封地固定于所述石英套管(8)内，所述石英套管(8)密封地固定于所述金属套(7)内，所述金属套(7)设有进水孔(9)、出水孔(1)及流通冷却水且连通所述进水孔(9)和所述出水孔(1)的间隙。2.如权利要求1所述的光纤激光输出头，其特征在于，所述石英端帽(4)的出射端镀有增透膜。3.如权利要求1所述的光纤激光输出头，其特征在于，所述石英套管(8)通过金属密封件(13)固定在所述金属套(7)内。4.如权利要求1所述的光纤激光输出头，其特征在于，所述包层光剥离器(5)通过石英密封棒(12)密封在石英套管(8)内。5.如权利要求1所述的光纤激光输出头，其特征在于，所述金属套(7)的后端设有裸纤固定件(11)，所述裸纤固定件(11)和裸纤保护套管(14)固定。6.如权利要求5所述的光纤激光输出头，其特征在于，所述裸纤保护套管(14)套入金属铠装套管(15)内，并固定于铠装固定套管(16)的后端。
【专利摘要】本实用新型提供一种光纤激光输出头，其包括石英端帽4、激光传能光纤6、金属套7及石英套管8，所述石英端帽4紧密地配合于所述石英套管8的前端，所述激光传能光纤6具有一段包层光剥离器5，所述包层光剥离器5和所述石英端帽4熔接，并密封地固定于所述石英套管8内，所述石英套管8密封地固定于所述金属套7内，所述金属套7设有进水孔9、出水孔10及流通冷却水且连通所述进水孔9和所述出水孔10的间隙。所述光纤激光输出头在激光传能光纤设置的包层光剥离器可消除残余泵浦光以及石英端面的回反光；将包层光剥离器密封在石英套管里，可有效地避免与冷却水直接接触，进而避免水中杂质吸附在光纤上，消除因杂质吸收热量而烧坏光纤的问题。
【IPC分类】G02B6/42, H01S3/067
【公开号】CN205374825
【申请号】CN201521126522
【发明人】孟祥宇, 朱学文, 赵明祥, 韩许宾
【申请人】孟祥宇
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月29日