光纤合束器及其输入光纤的制作方法

本申请涉及光纤激光器技术领域，具体涉及一种光纤合束器及其输入光纤。

背景技术：

光纤合束器制作的传统工艺如下所述：

1、泵浦光纤和信号光纤通过打结的形式捆扎在一起，然后进行氢氧焰加热拉锥。在光纤排布和打结过程中，容易造成排布不均匀，导致拉锥和熔接输出纤后，泵浦光纤输出的损耗大。

2、泵浦光纤和信号光纤排布好后，一起直接穿进一个带一个圆孔的石英玻璃管，然后通过氢氧焰或者激光加热进行拉锥。在光纤排布不均匀时，会导致拉锥和熔接输出光纤后，泵浦光纤输出的损耗大。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题是提供一种光纤合束器及其输入光纤，旨在降低泵浦光纤输出的损耗。

为了解决上述技术问题，采用的技术方案为：一种光纤合束器的输入光纤，包括：

多孔道套管，所述多孔道套管包括柱状体和设于所述柱状体内的多个孔道，所述多个孔道包括一个位于中心的中心孔道及多个构成环圈状分布的孔道，所述多孔道套管通过加热、拉锥并切段形成包括柱体段和锥体段的套管；以及

光纤，穿设于每个孔道内，在锥体段内与孔道大小一致，并与孔道固定，其端面与锥体段端面平齐。

进一步技术方案改进在于，所述多孔道套管为7个孔道的石英玻璃管，其有一个中心孔道，并在此孔道周围圆周均布6个孔道；所述光纤包括穿设于位于中心孔道的一根信号光纤，以及穿设于其余孔道的泵浦多模光纤。

进一步技术方案改进在于，所述光纤直径与孔道内径相同。

进一步技术方案改进在于，所述光纤与锥体段内的孔道熔接固定。

为了解决上述技术问题，采用的技术方案为：一种光纤合束器，包括上述所述的输入光纤。

进一步技术方案改进在于，还包括与输入光纤的锥体段端面熔接的输出光纤；所述输入光纤锥体段端面直径与所述输出光纤的芯径匹配。

进一步技术方案改进在于，所述输入光纤锥体段端面直径与所述输出光纤的芯径相同。

进一步技术方案改进在于，还包括封装结构，其为将所述输入光纤的锥体段，以及所述输入光纤与所述输出光纤的熔接点封装的铝壳。

采用本申请所述技术方案，具有的有益效果为：现有技术中在使用光纤合束器时发现泵浦光纤输出的损耗较大，经过大量实验研究发现输入光纤在熔融拉锥处理前的光纤排布和打结过程中，光纤出现微小的位置移动，导致光纤排布不均，进而导致使用此输入光纤制作的光纤合束器出现泵浦光纤输出损耗较大的问题；而本申请在输入光纤的制作全过程利用多孔道套管对光纤进行定位，避免了光纤的位置移动，使得光纤排布均匀，最终制得包含多孔道套管的输入光纤以及光纤合束器；进而降低了泵浦光纤输出的损耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

图1为一些实施例中光纤合束器输入光纤的制作流程图；

图2为一些实施例中穿设光纤的多孔道套管的结构示意图；

图3与图2相似，其为图2中a-a截面图；

图4与图2相似，其为图2中b-b截面图；

图5与图2相似，其为熔融拉锥处理后的穿设光纤的多孔道套管的结构图；

图6与图5相似，其为图5中c-c截面图；

图7与图6相似，其为图6中d-d截面图；

图8为一些实施例中穿设光纤的多孔道套管进行熔融拉锥法处理的流程图；

图9与图5相似，其为图5中穿设光纤的多孔道套管进行熔融拉锥法处理后的结构示意图；

图10其为一些实施例中光纤合束器的制作流程图；

图11为一些实施例中输入光纤与输出光纤进行熔接后的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置或方法步骤的例子。

如图1所示，其揭露了一实施例中光纤合束器输入光纤的制作方法，其可包括如下步骤：

步骤s11：准备可进行熔融拉锥法处理的多孔道套管；其中，所述多孔道套管包括柱状体和设于所述柱状体内的多个孔道，所述多个孔道包括一个位于中心的中心孔道及多个构成环圈状分布的孔道；

步骤s12：每一个所述孔道内穿设一束光纤；其中，所述光纤直径与所述孔道内径匹配；

步骤s13：对穿设所述光纤的所述多孔道套管进行熔融拉锥法处理。

在此实施例中，输入光纤作为光纤合束器的重要组成部分，其质量影响到了光纤合束器的性能；现有技术中在使用光纤合束器时发现泵浦光纤输出的损耗较大，申请人经过大量实验研究发现输入光纤在熔融拉锥处理前的光纤排布和打结过程中，光纤出现微小的位置移动，导致光纤排布不均，进而导致使用此输入光纤制作的光纤合束器出现泵浦光纤输出损耗较大的问题；因此，本申请在输入光纤的制作全过程利用多孔道套管对光纤进行定位，避免了光纤的位置移动，使得光纤排布均匀，进而降低了泵浦光纤输出的损耗。

在此实施例中，对于光纤的数量、种类根据自己的实际需要进行确定，至于排列顺序，并不限于上述排列顺序，也可以根据自己的需要进行排列；仅在于利用光纤制作输入光纤的全过程，光纤被多孔道套管进行限位，避免光纤出现影响泵浦光纤损耗的位置移动。

比如，采用6根泵浦多模光纤和1根信号光纤以及7个圆孔道的套管，比如石英玻璃管来制作光纤合束器。

如图2所示，其揭露了步骤s12中穿设光纤1的多孔道套管2，其中光纤1的预处理可以按照传统熔融拉锥技术的要求进行处理；如图3所示，其与图2相似，其为图2中a-a截面图；可见光纤1采用6根泵浦多模光纤和1根信号光纤，其采用中间一根信号光纤，信号光纤周围圆周均布6根泵浦多模光纤排列顺序；如图4所示，其与图2相似，其为图2中b-b截面图；可见多孔道套管2设置了7个圆孔道；排列顺序与图3中光纤1的排列顺序一致；使得光纤1穿设于多孔道套管2中的每一个孔道；其中，光纤直径与孔道内径相匹配，比如光纤直径与孔道内径相同。

如图5所示，其与图2相似，其揭露了步骤s13中熔融拉锥处理后的穿设光纤1的多孔道套管2的结构图，对于熔融拉锥处理可按照传统熔融拉锥技术要求进行处理，比如通过氢氧焰对熔融石英管加热并拉锥至接近输出光纤的芯径大小。如图6所示，其与图5相似，其揭露了图5中c-c截面图；如图7所示，其与图6相似，其揭露了图6中d-d截面图。

如图8所示，其揭露了穿设光纤的多孔道套管进行熔融拉锥法处理的步骤，其可包括：

步骤s81：对穿设所述光纤的所述多孔道套管加热并拉锥；

步骤s82：待锥体段直径与输出光纤的芯径匹配；

步骤s83：在锥体段处切断。

如图9所示，其与图5相似，其揭露了图5中穿设光纤1的多孔道套管2进行熔融拉锥法处理后的结构示意图，其中，光纤合束器的输入光纤，可包括：

多孔道套管2，其一端为锥体段，另一端为柱体段；此锥体段内的孔道也为锥形，多孔道套管为7个孔道的石英玻璃管；孔道按照中间一个中心孔道，并在此孔道周围圆周均布6个孔道；以及

光纤1，穿设于每个孔道内，在锥体段内与孔道内径相同，并与孔道熔接固定，其端面与锥体段端面平齐，比如光纤1可包括穿设于位于中间孔道的一根信号光纤，以及在其余孔道穿设的泵浦多模光纤。

对于步骤s83，可用大芯径切割刀把玻璃管的锥体段3切断。

如图10，其揭露了一种光纤合束器的制作方法，其使用了上述实施例中制作的输入光纤，其可包括步骤：

步骤s101：将所述输入光纤与输出光纤进行熔接；所述输入光纤锥体段直径与所述输出光纤的芯径匹配；

步骤s102：封装处理。

在此实施例中，步骤s101中的输入光纤锥体段直径可与所述输出光纤的芯径相同；这个可以根据自己的需要进行匹配；另外对于熔接，可通过熔接机发电的形式进行熔接。

在一些实施例中，步骤s102可以将所述输入光纤的锥体段3，以及所述输入光纤与所述输出光纤4的熔接点用铝壳封装，封装处理可防止落尘污染等，封装处理后就制作成完整的光纤合束器。

而此如图11所示，其揭露了一些实施例中输入光纤与输出光纤进行熔接后的结构示意图。而光纤合束器可包括输入光纤、输出光纤4以及封装结构；输入光纤的锥体段端面与输出光纤4熔接；输入光纤锥体段3端面直径与输出光纤的芯径相同；封装结构为将所述输入光纤的锥体段3，以及所述输入光纤与所述输出光纤4的熔接点封装的铝壳。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本申请在输入光纤的制作全过程利用多孔道套管对光纤进行定位，避免了光纤的位置移动，使得光纤排布均匀，进而降低了泵浦光纤输出的损耗。意味着利用此工艺制作的光纤合束器能够承受更大功率的泵浦激光，从而可以被应用到千瓦或者万瓦级的光纤激光器中。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。