一种兼具气密和耐高功率的光纤准直器和光学设备的制作方法

1.本实用新型涉及光学器件领域，尤其涉及一种兼具气密和耐高功率的光纤准直器和光学设备。


背景技术：

2.光纤准直器属于光纤光器件的用于输入输出的一个光学元器件，光纤传出的发散光装置通过前置的凸透镜变成平行光，它的作用是使光最大效率的耦合进入所需的器件中或易如接受光信号最大效率的接受。
3.光纤准直器一般应用在光纤激光器或者光纤传感等领域的光无源器件，光纤准直器由尾纤与球透镜或自聚焦的输出透镜精确定位而成，它可以将光纤内的传输光转变成准直光。
4.而在航天级应用领域中，由于需要极其严苛的高可靠性，因此需要为器件及其设备配置高规格的气密封装，同时在不改变现有常规器件结构的前提下，需要设计加工简便的气密封装结构，本气密封装准直器可以应用于有气密性要求的高功率光无源器件，另外，在高功率(100w以上)的光学设备应用中，还需要考虑器件的耐高功率性能。


技术实现要素：

5.本实用新型的第一目的是提供一种兼具气密和耐高功率的光纤准直器和光学设备。
6.本实用新型的第二目的是提供一种具有上述光纤准直器的光学设备。
7.为了实现本实用新型第一目的，本实用新型提供一种兼具气密和耐高功率的光纤准直器，包括第一外封管、第二外封管、第一玻璃管、出射透镜、端帽和光纤，第一外封管沿光路方向贯穿设置有第一安装孔，第一安装孔在光路方向上的两端分别设置有第一端口和第二端口，第一安装孔在第二端口处的内壁上设置有第一环形槽，第二外封管沿光路方向贯穿设置有第二安装孔，第二安装孔在光路方向上的两端分别设置有第三端口和第四端口，第二安装孔在第三端口处的内壁上设置有第二环形槽，第一玻璃管沿光路方向贯穿设置有第三安装孔，第三安装孔在光路方向上的两端分别设置有第五端口和第六端口，第一玻璃管连接在第一外封管和第二外封管之间，第三安装孔连通在第一安装孔和第二安装孔之间，第五端口与第二端口连接，第一环形槽处填充有第一玻璃焊料，第一玻璃焊料包围在第五端口的外壁的外周，第六端口与第三端口连接，第二环形槽处填充有第二玻璃焊料，第二玻璃焊料包围在第六端口的外壁的外周，出射透镜设置在第一安装孔内并位于第一端口处，端帽设置在第一安装孔内与出射透镜相对，光纤设置在第一安装孔、第三安装孔和第二安装孔内，光纤的纤芯与端帽连接，光纤的包层设置有包层光滤除部，包层光滤除部位于第三安装孔中。
8.更进一步的方案是，第二安装孔通过第三玻璃焊料封闭，第三玻璃焊料包围在光纤的外周。
9.更进一步的方案是，第二外封管在第二安装孔位于第三端口的外周设置有定位环槽，第二环形槽位于定位环槽的外周壁上，第六端口位于定位环槽内。
10.更进一步的方案是，第一外封管在第二端口处设置有定位台阶，第一环形槽位于定位台阶的外周壁上，第五端口位于定位台阶内。
11.更进一步的方案是，光纤准直器还包括第二玻璃管，第二玻璃管沿光路方向贯穿设置有第四安装孔，第二玻璃管位于第一安装孔和第三安装孔内，出射透镜和端帽设置在第四安装孔，光纤从第三安装孔中引出。
12.更进一步的方案是，包层光滤除部位于第四安装孔内；光纤准直器还包括第三玻璃管，第三玻璃管套在光纤的包层外，第三玻璃管位于第三安装孔内并与第三安装孔连接，且第三玻璃管位于第一玻璃管内。
13.更进一步的方案是，第三玻璃管在朝向第一外封管的端部设置有斜端面，斜端面上镀有高反膜。
14.更进一步的方案是，光纤准直器还包括第四玻璃管，第四玻璃管套在端帽外，第四玻璃管位于第三安装孔内并与第三安装孔连接，且第四玻璃管位于第一安装孔内。
15.更进一步的方案是，端帽在朝向第二外封管的端部设置有斜端面，斜端面上镀有高反膜。
16.为了实现本实用新型第二目的，本实用新型提供一种光学设备，包括外封壳体和如上述方案的光纤准直器，第一外封管穿过外封壳体，第一端口位于外封壳体的内侧，第二端口位于外封壳体的外侧。
17.本实用新型的有益效果是，通过第一玻璃管连接在第一外封管和第二外封管之间，并通过两端的玻璃焊料连接密封在玻璃管和外封管之间，从而实现玻璃管和外封管之间气密性设置，再者，光纤的包层采用腐蚀或者白化制成包层光滤除部，把多余的包层光过滤出来，并且采用透明的玻璃管封装方式，包层光通过玻璃管透射出去而不会发热，提高准直器的耐高功率性能。以及利用定位环槽、定位台阶和第二玻璃管的设置，从而方便于出射透镜、端帽和光纤的装配定位，使光纤准直器结构简单易于加工制作。并且通过位于光纤两端的端帽和第四玻璃管分别设置有倾斜布置的高反膜，高反膜可设置相应波长的滤膜，可以将更多的包层光泄露出去，进而更进一步提高准直器的耐受功率的能力。
附图说明
18.图1是本实用新型光纤准直器实施例的结构图。
19.图2是图1中a处的放大图。
20.图3是图1中b处的放大图。
21.图4是图1中c处的放大图。
22.以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
23.参照图1至图4，光纤准直器包括第一外封管1、第二外封管2、第一玻璃管3、出射透镜51、端帽52和光纤53，第一外封管1沿光路方向x贯穿设置有第一安装孔11，第一安装孔11在光路方向x上的两端分别设置有第一端口101和第二端口102，第一安装孔11在第二端口
102处的内壁上设置有第一环形槽13，第一外封管1在第二端口102处设置有定位台阶12，第一环形槽13位于定位台阶12的外周壁上。
24.第二外封管2沿光路方向x贯穿设置有第二安装孔21，第二安装孔21在光路方向x上的两端分别设置有第三端口201和第四端口202，第二安装孔21在第三端口201处的内壁上设置有第二环形槽23，第二外封管2在第二安装孔21位于第三端口201的外周设置有定位环槽22，第二环形槽23位于定位环槽22的外周壁上，第二外封管2可有内环件和外环件构成，内环件位于外环件内，第二安装孔21位于内环件内，定位环槽22和第二环形槽23均位于外环件，在内环件与外环件连接的末端通过焊锡26焊接密封。
25.第一玻璃管3沿光路方向x贯穿设置有第三安装孔31，第三安装孔31在光路方向x上的两端分别设置有第五端口301和第六端口302，第一玻璃管3连接在第一外封管1和第二外封管2之间，第三安装孔31连通在第一安装孔11和第二安装孔21之间，第五端口301位于定位台阶12内，第五端口301与第二端口102连接，第一环形槽13处填充有第一玻璃焊料14，第一玻璃焊料14包围在第五端口301的外壁的外周，第六端口302位于定位环槽22内，第六端口302与第三端口201连接，第二环形槽23处填充有第二玻璃焊料24，第二玻璃焊料24包围在第六端口302的外壁的外周。
26.光纤准直器还包括第二玻璃管4、第三玻璃管61和第四玻璃管62，第二玻璃管4沿光路方向x贯穿设置有第四安装孔，第二玻璃管4位于第一安装孔11和第三安装孔31内，出射透镜51和端帽52设置在第四安装孔内且位于第一安装孔11内，出射透镜51位于第一端口101处，端帽52与出射透镜51斜面相对。光纤53设置在第一安装孔11、第三安装孔31和第二安装孔21内，在靠近于出射透镜的端部，光纤53的纤芯与端帽52连接，端帽52用于扩大端面的光斑，降低端面的功率密度，提高功率承受能力，光纤53的包层设置有包层光滤除部531，包层光滤除部531位于第三安装孔31中，包层光滤除部通过腐蚀工艺或者白化工艺制作而成。
27.第四玻璃62管套在端帽52外，第四玻璃管62位于第三安装孔31内并与第三安装孔31连接，且第四玻璃管62位于第一安装孔11内，端帽52在朝向第二外封管2的端部设置有斜端面521，斜端面上镀有高反膜。
28.包层光滤除部531位于第四安装孔内，光纤53从第三安装孔31中引出后伸入至第二安装孔21，第三玻璃管61套在光纤53的包层外，第三玻璃管61位于第三安装孔31内并与第三安装孔31连接，且第三玻璃管61位于第一玻璃管3内，第三玻璃管61在朝向第一外封管1的端部设置有斜端面611，斜端面上镀有高反膜。第二安装孔21通过第三玻璃焊料25封闭，第三玻璃焊料25包围在光纤53的外周。
29.光学设备实施例：
30.光学设备包括但不限于激光器、光隔离器、衰减器、滤波器、波分复用器、环形器、耦合器和光探测器等，光学设备包括外封壳体和上述光纤准直器，外封壳体7呈密封布置，第一外封管1穿过外封壳体7，第一外封管可与外封壳体一体成型布置，或通过密封连接方式连接，第一端口101的位于外封壳体的内侧，第二端口102位于外封壳体的外侧。
31.由上可见，通过第一玻璃管连接在第一外封管和第二外封管之间，并通过两端的玻璃焊料连接密封在玻璃管和外封管之间，从而实现玻璃管和外封管之间气密性设置，再者，光纤的包层采用腐蚀或者白化制成包层光滤除部，把多余的包层光过滤出来，并且采用
透明的玻璃管封装方式，包层光通过玻璃管透射出去而不会发热，提高准直器的耐高功率性能。