一种输入光纤截面呈扇形状的信号合束器的制作方法

本实用新型涉及光纤激光技术领域，特别是涉及一种输入光纤截面呈扇形状的信号合束器。

背景技术：

市面上常见的信号合束器制作方法包括了打结法和套管法，打结法通过多孔打结制具，将多根光纤扭结成束，通过熔融拉锥制作光纤束。该方法制作的光纤束，各根光纤处于旋转扭曲状态，锥区处存在应力，容易出现断纤，且光纤扭曲容易引起模式激发。套管法是将多根光纤穿入尺寸合适的石英管中，通过熔融拉锥使石英管塌陷将各根光纤束缚成束；这两种方法制作出的信号合束器容易引起光束质量恶化，导致信号合束器的光承受能力不强，同时在熔融拉锥过程中，输入光纤的内包层内难免会产生空气气泡，而气泡位于输入纤芯周围时，会导致光信号出现折射现象，严重导致光信号的衰减，光束质量恶化，影响光信号在输入纤芯的全反射传递。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种输入光纤截面呈扇形状的信号合束器。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：

一种输入光纤截面呈扇形状的信号合束器，包括多根输入光纤、合束光纤和输出光纤，所述输入光纤包括输入纤芯和包裹在输入纤芯外壁的光纤输入包层，所述输出光纤包括输出纤芯和包裹在输出纤芯外壁的光纤输出包层，所述光纤输入包层的截面呈扇形状并沿轴向设有凹槽和凸起，多根所述输入光纤相互嵌套在一起后形成合束光纤，所述合束光纤内的纤芯均与所述输出纤芯连接，所述合束光纤的合束包层与所述输出纤芯或光纤输出包层连接。

其中，所述光纤输入包层通过激光刻蚀设有凹槽和凸起。

其中，所述凹槽和凸起的截面形状为方形或T形。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，本实用新型无需经过熔融拉锥或酸腐工艺，不破坏输入纤芯的结构，有效避免模式激发导致的光束质量恶化，输入光纤的光纤输入包层内不会产生空气气泡，保障信号在输入光纤内进行全反射传递，信号光承受能力更强，利于传递高功率信号，且本实用新型结构简单，制作容易；

另外，多根输入光纤是通过相互嵌套在一起后形成合束光纤，不仅解决了气泡问题，还在实际使用时发现具备了更好的散热效果，其原因在于，凹槽与凸起配合时，有非常小的间隙，空气分子可以穿过，并形成温度差，形成一定的空气气流，能带走合束光纤内的热量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中输入光纤带方形凹槽和凸起的结构示意图；

图3是图2中输入光纤在图1中A-A横截面示意图；

图4是本实用新型一实施例中输入光纤带T形凹槽和凸起的结构示意图；

图5是图4中输入光纤在图1中A-A横截面示意图；

图6是本实用新型一实施例中带方形凹槽和凸起的合束光纤在图1中B-B横截面示意图；

图7是本实用新型一实施例中带T形凹槽和凸起的合束光纤在图1中B-B横截面示意图；

附图标记说明：10-输入光纤；11-输入涂覆层；12-光纤输入包层；121-凹槽；122-凸起；13-输入纤芯；20-合束光纤；30-输出光纤；31-输出纤芯；32-光纤输出包层；33-输出涂覆层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围局限于此。

如图1至图7所示，本实施例所述的一种输入光纤截面呈扇形状的信号合束器，包括多根输入光纤10、合束光纤20和输出光纤30，所述输入光纤10包括输入纤芯13和包裹在输入纤芯13外壁的光纤输入包层12，所述输出光纤30包括输出纤芯31和包裹在输出纤芯31外壁的光纤输出包层32，所述光纤输入包层12的截面呈扇形状并沿轴向设有凹槽121和凸起122，多根所述输入光纤10相互嵌套在一起后形成合束光纤20，所述合束光纤20内的纤芯均与所述输出纤芯31连接，所述合束光纤20的合束包层与所述输出纤芯31或光纤输出包层32连接；本实施例进一步地，所述光纤输入包层12通过激光刻蚀设有凹槽121和凸起122；本实施例进一步地，所述凹槽121和凸起122的截面形状为方形或T形。

具体地，每根所述输入光纤10还包括包裹在光纤输入包层12外壁的输入涂覆层11，所述输出光纤30还包括包裹在光纤输出包层32外壁的输出涂覆层33；将所述输入光纤10的一端输入涂覆层11剥除，使该段输入光纤10的光纤输入包层12裸露，通过激光对该裸露的光纤输入包层12进行刻蚀形成刻蚀平面，同时使该光纤输入包层12的截面形状呈扇形，每根所述输入光纤10的光纤输入包层12的刻蚀平面沿轴向设置有方形或T形的凹槽121和凸起122，该凹槽121和凸起122错开设置，然后通过机械夹具将多根扇形状的输入光纤10相互嵌套在一起形成合束光纤20，将合束光纤20的端面切平后与输出光纤30进行熔接，完成制作高功率信号合束器。

如图1至图7所示，进一步地，输入光纤10的数量为4根，即4X1信号合束器，输入涂覆层11直径为550um，光纤输入包层12直径为400um，输入纤芯13直径为20um。输出涂覆层33直径为480um，光纤输出包层32直径为360um，输出纤芯31直径为100um；然后通过激光对裸露的光纤输入包层12进行刻蚀形成刻蚀平面，并且使输入纤芯13不会裸露在外，同时在刻蚀平面设置方形或T形的凹槽121和凸起122；将4根刻蚀或的输入光纤10通过凹槽121与凸起122的配合相互嵌套在一起形成合束光纤20，然后将合束光纤20的的端面切平后与输出光纤30进行熔接，完成高功率信号合束器的制作。

当然，本实施例中，合束光纤20还可通过点胶方式进一步固定、或将合束光纤20套设于胶管、金属管或玻璃管内，使合束光纤20结构更牢固。

采用本实施例的高功率信号合束器，无需经过熔融拉锥或酸腐工艺，不破坏输入纤芯13的结构，有效避免模式激发导致的光束质量恶化，输入光纤10的光纤输入包层12内不会产生空气气泡，保障信号在输入光纤10内进行全反射传递，信号光承受能力更强，利于传递高功率信号，且本实施例结构简单，制作容易；

另外，多根输入光纤10是通过相互嵌套在一起后形成合束光纤20，不仅解决了气泡问题，还在实际使用时发现具备了更好的散热效果，其原因在于，凹槽121与凸起122配合时，有非常小的间隙，空气分子可以穿过，并形成温度差，形成一定的空气气流，能带走合束光纤20内的热量。

如图1至图7所示，本实施例的制作方法如下：

步骤一、将多根输入光纤10的部分输入涂覆层11剥除，使该部分输入光纤10的光纤输入包层12裸露；将输出光纤30的部分输出涂覆层33剥除，使该部分输出光纤30的光纤输入包层12裸露；

步骤二、然后对裸露的光纤输入包层12通过激光刻蚀形成刻蚀平面，使该部分光纤输入包层12的截面呈扇形状并在刻蚀平面上沿轴向设置有凹槽121和凸起122；

步骤三、将多根输入光纤10上的凹槽121与凸起122之间进行相互嵌套配合，形成合束光纤20；

步骤四、将合束光纤20端面切平后与裸露出光纤输出包层32的输出光纤30进行连接，完成高功率信号合束器的制作。

本实施例的制作方法，仅对光纤输入包层12进行激光刻蚀，不会对输入纤芯13产生破坏及不会对光纤输入包层12内部结构产生影响，保障输入光纤10内不会产生气泡问题；同时通过机械夹具将多根输入光纤10进行相互嵌套配合，保护输入光纤10不会受到挤压破坏。

以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本实用新型专利申请的保护范围内。