光纤束合器的封装结构的制作方法

1.本技术属于光纤激光技术领域，更具体地说，是涉及一种光纤束合器的封装结构。


背景技术：

2.光纤激光器是继传统气体激光器和固体激光器后的第三代新型激光器，具有结构紧凑、寿命长、免维护、光束质量好、节能环保等优点，光纤激光器在国防、工业加工、医疗等领域的应用越来越广泛。随着市场对光纤激光器的需求逐年增加，对光纤激光器也提出了更高功率的要求。
3.为了使光纤激光得到更高的激光输出功率，采用光纤合束器是提高光纤激光器输出功率较直接的办法，光纤合束器指的是将多路信号激光合束到一根多模光纤中输出，可获得十万瓦级输出功率的高功率，因此光纤合束器是高功率光纤激光器的关键光纤器件之一。目前，在对光纤束合器进行封装后，由于光纤束合器泄露出的杂散光无法散发至封装盒外，从而积聚在封装盒内，容易导致封装盒内的温度过高而烧毁光纤束合器。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种光纤束合器的封装结构，以解决现有技术中存在的光纤束合器泄露出的杂散光无法散发至封装盒外，从而积聚在封装盒内，容易导致封装盒内的温度过高而烧毁光纤束合器的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种光纤束合器的封装结构，包括封装盒及光纤束合器，所述封装盒包括金属底座、金属盖板、导热片及透光片，所述金属盖板盖合在所述金属底座上，所述金属盖板与所述金属底座之间配合形成封装腔；所述金属盖板上设有多个透光孔，所述透光孔用于滤除封装腔内的杂散光；所述导热片设置在所述封装腔内，并与所述金属底座贴合，所述透光片设置在所述封装腔内，并位于所述导热片与所述金属盖板之间；所述光纤束合器穿设于所述封装腔，且所述光纤束合器位于所述导热片与所述透光片之间，并与所述导热片贴合。
6.可选地，所述金属底座上设有封装槽，所述导热片容置在所述封装槽内，并粘接在所述金属底座上，所述光纤束合器穿设于所述封装槽，并粘接在所述导热片上。
7.可选地，所述封装槽相对两侧的槽壁上均设置有台阶，所述透光片设置在所述台阶上，并遮盖于所述光纤束合器。
8.可选地，所述导热片为蓝宝石基片或石英玻璃片。
9.可选地，所述光纤束合器包括输入光纤及输出光纤，所述输入光纤上具有输入光纤包层表面毛化区，所述输出光纤具有输出光纤包层表面毛化区。
10.可选地，所述输入光纤及所述输出光纤均粘接在所述导热片上，所述输入光纤的数量多根，多根所述输入光纤的一端熔化为一体，以形成熔锥体，所述熔锥体与所述输出光纤熔接。
11.可选地，还包括第一封装胶，所述第一封装胶将多个所述输入光纤粘接在所述导
热片上，所述第一封装胶为折射率为1.5-1.6的高折射率胶。
12.可选地，还包括第二封装胶，所述第二封装胶将所述输出光纤粘接在所述导热片上，所述第二封装胶为折射率为1.5-1.6的高折射率胶。
13.可选地，所述光纤束合器还包括掺氟管，所述掺氟管套设在所述熔锥体上，并与所述熔锥体熔接为一体，所述掺氟管粘接在所述导热片上。
14.可选地，还包括第三封装胶，所述第三封装胶将所述掺氟管粘接在所述导热片上，所述第三封装胶为折射率为1.3-1.4的低折射率胶。
15.本技术提供的光纤束合器的封装结构的有益效果在于：与现有技术相比，本技术光纤束合器的封装结构通过采用金属底座，将导热片与金属底座贴合，将光纤束合器与导热片贴合，从而光纤束合器产生的热量能够经导热片快速地传递至金属底座上，然后经金属底座散发至封装盒的外部，散热效果好，通过在金属盖板上开设透光孔，从而光纤束合器泄露至封装腔内的杂散光，能够依次经透光片及透光孔，传输至封装盒的外部，有效防止杂散光积聚在封装腔内产生巨大热量，因此，通过金属底座及导热片的配合，使光纤束合器产生的热量快速散发至封装盒外，通过透光片及透光孔的配合，使光纤束合器泄露出的杂散光能够散发至封装外，有效封装盒因温度较高而烧毁光纤束合器。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的光纤束合器的封装结构器的立体结构示意图；
18.图2为图1所示的光纤束合器的封装结构的爆炸结构示意图；
19.图3为图1所示的光纤束合器的封装结构省略金属盖板及透光片后的结构示意图。
20.其中，图中各附图标记：
21.10、封装盒；11、金属底座；111、封装槽；112、第一通口；113、第二通口；114、固定孔；115、台阶；12、金属盖板；121、透光孔；122、连接孔；13、导热片；14、透光片；
22.20、光纤束合器；21、输入光纤；211、输入光纤包层表面毛化区；22、输出光纤；221、输出光纤包层表面毛化区；23、掺氟管；
23.30、第一封装胶；
24.40、第二封装胶；
25.50、第三封装胶。
具体实施方式
26.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可
以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
28.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.请一并参阅图1至图3，现对本技术实施例提供的光纤束合器的封装结构进行说明。
31.请一并参阅图1及图2，光纤束合器的封装结构包括封装盒10及光纤束合器20。封装盒10包括金属底座11、金属盖板12、导热片13及透光片14。金属盖板12盖合在金属底座11上，金属盖板12与金属底座11之间配合形成封装腔。金属盖板12上设有多个透光孔121，透光孔121用于滤除封装腔内的杂散光。导热片13设置在封装腔内，并与金属底座11贴合，透光片14设置在封装腔内，并位于导热片13与金属盖板12之间。光纤束合器20穿设于封装腔，光纤束合器20的两端分别伸出封装盒10，且光纤束合器20位于导热片13与透光片14之间，并与导热片13贴合。
32.本技术提供的光纤束合器的封装结构，与现有技术相比，通过采用金属底座11，将导热片13与金属底座11贴合，将光纤束合器20与导热片13贴合，从而光纤束合器20产生的热量能够经导热片13快速地传递至金属底座11上，然后经金属底座11散发至封装盒10的外部，散热效果好，通过在金属盖板12上开设透光孔121，从而光纤束合器20泄露至封装腔内的杂散光，能够依次经透光片14及透光孔121，传输至封装盒10的外部，有效防止杂散光积聚在封装腔内产生巨大热量，因此，通过金属底座11及导热片13的配合，使光纤束合器20产生的热量快速散发至封装盒10外，通过透光片14及透光孔121的配合，使光纤束合器20泄露出的杂散光能够散发至封装外，有效封装盒10因温度较高而烧毁光纤束合器20。透光片14允许封装腔内的杂散光穿过，但能阻挡经透光孔121进入的灰尘及水分，有效保证封装盒10对光纤束合器20封装的密封性，有效避免外界环境对光纤束合器20造成污染，有利于保证光纤束合器20的质量。另外，通过金属盖板12盖合在金属底座11上，有效保证封装盒10整体结构的稳定性及防撞性。
33.在本技术的一些实施例中，金属底座11上设有封装槽111，封装槽111用于容纳导热片13及光纤束合器20，金属底座11对应封装槽111的两端设有第一通口112及第二通口113，第一通口112及第二通口113均与封装槽111连通，第一通口112及第二通口113分别供光纤束合器20的两端穿过。进一步地，封装槽111相对两侧的槽壁上均设置有台阶115，台阶115用于支撑导热片13。
34.金属盖板12盖合在金属底座11上，以密封封装槽111，从而形成封装腔。在本实施例中，采用螺丝将金属盖板12固定在金属底座11上。具体地，金属底座11上设有多个固定孔114，金属盖板12上设有多个连接孔122，当金属盖板12盖合在述金属底座11上时，连接孔122与固定孔114一一对应连通，螺丝插入至相对应的连接孔122及固定孔114内。
35.在本实施例中，金属底座11及金属盖板12的材质可以是铝合金、铜合金或铜铝合金，散热性好。
36.在本实施例中，透光孔121的数量为128个，且透光孔121的直径为2mm。
37.在本技术的一些实施例中，导热片13容置在封装槽111内，并粘接在金属底座11上。可选的，导热片13可以是蓝宝石基片或石英玻璃片，导热性好，能够快速地将光纤束合器20上的热量传递至金属底座11上。
38.在本技术的一些实施例中，透光片14设置在台阶115上，并遮盖于光纤束合器20。可选的，透光片14为石英透明玻璃片或透明塑料片。
39.在本技术的一些实施例中，光纤束合器20穿设于封装槽111，并粘接在导热片13上，光纤束合器20的两端分别经第一通口112及第二通口113伸出至封装盒10的外部。
40.在本技术中，对光纤束合器20进行封装时，具体步骤如下：
41.1、将导热片13容置在封装槽111内，并粘接在金属底座11上。
42.2、将光纤束合器20粘接在导热片13上，且光纤束合器20的两端分别经第一通口112及第二通口113伸出至封装盒10的外部。
43.3、将透光片14放置在台阶115上，以遮盖于光纤束合器20；
44.4、对透光片14与金属底座11及台阶115之间进行胶封，对第一通口112及第二通口113进行胶封。
45.5、将金属盖板12盖合在金属底座11上，并采用螺丝将金属盖板12固定在金属底座11上，封装完成。
46.在本技术的一些实施例中，请参阅图3，光纤束合器20包括输入光纤21及输出光纤22，输入光纤21上具有输入光纤包层表面毛化区211，输出光纤22具有输出光纤包层表面毛化区221，输入光纤包层表面毛化区211能够使输入光纤21的包层内的杂散光能够泄露出来，输出光纤包层表面毛化区221能够使输出光纤22的包层内的杂散光能够泄露出来，达到杂散光的滤除效果，有利于降低因杂散光沉积引起的光纤束合器20升温，提高了光纤束合器20的激光功率输出能力，同时，有效避免杂散光对光纤激光器的干扰和伤害，提高输出激光的质量，有利于保证光纤激光器的稳定性。
47.需要说明是的，一般地，光纤包括纤芯、包裹于纤芯的包层及包裹于包层的涂覆层。输入光纤包层表面毛化区211指的是对输入光纤21一段上的包层进行毛化处理后所形成的结构。具体地，将输入光纤21的一段涂覆层去除，使输入光纤21该段上的包层裸露出来，使用切割刀或者毛化液将裸露出来的包层表面粗糙化，从而形成输入光纤包层表面毛化区211。同理，输出光纤包层表面毛化区221指的是对输出光纤22一段上的包层进行毛化处理后所形成的结构，具体地，将输出光纤22的一段涂覆层去除，使输出光纤22该段上的包层裸露出来，使用切割刀或者化学药剂将裸露出来的包层表面粗糙化，从而形成输出光纤包层表面毛化区221。
48.在本实施例中，毛化液按照氟化铵:氟氢化钾:氟化钙:盐酸＝2:1:1:4的比例配制。
49.在本技术的一些实施例中，输入光纤21及输出光纤22均粘接在导热片13上，且输入光纤21经第一通口112伸出封装盒10，输出光纤22经第二通口113伸出封装盒10，输入光纤21的数量多根，多根输入光纤21的一端熔化为一体，以形成熔锥体，熔锥体与输出光纤22
熔接。输出光纤22为多模光纤。
50.进一步地，光纤束合器的封装结构还包括第一封装胶30，第一封装胶30将多个输入光纤21粘接在导热片13上，第一封装胶30为高折射率胶，粘接性好。可选的，第一封装胶30的数量为两个，两个第一封装胶30沿输入光纤21的长度方向分别设于输入光纤包层表面毛化区211的两端，通过设置两个第一封装胶30，有利于提高将输入光纤21粘接在导热片13上的稳定性。
51.光纤束合器的封装结构还包括第二封装胶40，第二封装胶40将输出光纤22粘接在导热片13上，第二封装胶40为高折射率胶，粘接性好。进一步地，高折射率胶的折射率为1.5-1.6。可选的，高折射率胶水为环氧树脂胶。
52.在本技术另一个实施例中，光纤束合器20还包括掺氟管23，套设在熔锥体上，并与熔锥体熔接为一体，掺氟管23锁光效果好。
53.掺氟管23粘接在导热片13上。进一步地，光纤束合器的封装结构还包括第三封装胶50，第三封装胶50将掺氟管23粘接在导热片13上，第三封装胶50为低折射率胶。进一步地，低折射率胶的折射率为1.3-1.4。可选的，低折射率胶为uv胶或其他的粘接强度大的胶水。
54.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。