滤除光纤特定包层光的结构

技术领域

本发明涉及光纤激光器，特别是一种滤除光纤特定包层光的结构。

现有技术

随着高功率光纤激光器的发展，光纤激光器的输出功率不断提升，高功率光纤激光器的制备由增益光纤和各全光纤器件熔接而成整体结构，在制作高功率光纤激光器时各个器件之间需要熔接连接，熔点很多，器件所使用的光纤由于批次差异等，会存在光纤包层数值孔径(NA)不匹配的问题，若输入光纤包层的NA大于输出光纤包层的NA，可能会导致部分包层光泄漏，传输至涂覆层被吸收后转化成热量，由于涂覆层耐受温度低，转化成的热量超过一定值时就会导致光纤烧毁。这就需要将包层中不需要的光滤除出去。有一些特殊的情况，比如一些高功率光纤泵浦合束器，制作过程中是将光纤束拉锥后与输出光纤熔接，光纤束拉锥后会导致输出光的NA变大，可能超出输出光纤包层与涂覆层形成的波导结构的NA，导致输出光纤部分包层光泄漏，传输至涂覆层被吸收后转化成热量烧坏器件，这种情况只需要去除超出波导结构NA的部分泄露至涂覆层的激光光而保留包层中绝大多数的泵浦光继续在光纤的包层中传输。

当前的包层光去除主要是通过物理或化学的方法在光纤涂覆层的表面形成凹凸不平的缺陷将包层光滤除，这种包层光滤除方法可以将所有包层光或部分包层光滤除，然而这里的部分包层光的滤除对于内部传输的光不能指定超过一定NA值的进行滤除，因而不适用于滤除由于输入光纤和输出光纤包层NA不匹配导致的部分泄漏包层光。

发明内容

本发明的目的在于滤除由于输入光纤和输出光纤包层的数值孔径NA不匹配导致的部分泄漏包层光，提供一种滤除光纤特定包层光的结构，降低热效应从而获得更高功率的输出光。特定包层光是指输入光纤和输出光纤的光纤包层的数值孔径NA不匹配，导致泄漏出光纤包层的部分包层光。

本发明的技术解决方案如下：

一种滤除光纤特定包层光的结构，包括输入光纤、输出光纤，其特征在于,所述的输出光纤的输入端剥除一段涂覆层形成裸光纤，涂覆层未剥除的部分称为涂覆层保留段，在所述的裸光纤的包层上熔覆一段玻璃套管或者低温玻璃粉形成滤除区域，且该滤除区域与涂覆层保留段不接触；

所述的裸光纤与输入光纤熔接形成熔接点，该熔接点与所述的滤除区域不接触；

或者，所述的裸光纤与输入光纤的输入主光纤为同一光纤，则该裸光纤的起始端点与与所述的滤除区域不接触。

所述的输入光纤包层的数值孔径为NA1，所述的滤除区域的数值孔径为NA2，所述的输出光纤包层的数值孔径为NA3，则所述的滤除区域的数值孔径为NA2满足NA3≤NA2＜NA1。

所述的输入光纤为多根合束光纤或单根光纤。

与现有技术相比，本发明的技术效果如下：

本发明采用指定折射率的玻璃套管或者低温玻璃粉将泄漏出的部分包层光导入到玻璃套管或者低温玻璃粉中，不会继续向后传输至涂覆层，而玻璃套管或者低温玻璃粉耐受温度非常高，因而可以保护输出光纤涂覆层。玻璃套管或者低温玻璃粉熔覆在输出光纤包层后形成的这一段光纤包层数值孔径NA根据输入光纤包层的NA与输出光纤包层的NA值来确定，设输入光纤的包层数值孔径为NA1，玻璃套管或者低温玻璃粉熔覆在输出光纤包层后形成的这一段光纤包层的数值孔径为NA2，输出光纤包层的数值孔径为NA3，则NA2满足NA3≤NA2＜NA1，从而既可以将前面所说的NA不匹配导致泄漏的部分包层光先导入玻璃套管或者低温玻璃粉滤除，不会继续传输到输出光纤涂覆层损伤输出光纤，又不会降低正常传输的包层光能量。

本发明可以指定滤除特定包层光，提升光纤激光器的输出功率。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图

图2为本发明实施例2的结构示意图

图3为本发明实施例3的结构示意图

具体实施方式

本发明提供以下3种实施例，但本发明保护的范围不局限于此。

实施例1——端面泵浦合束器：

参见图1，本发明滤除光纤特定包层光的结构，包括输入光纤1、输出光纤3，所述的输出光纤3的输入端剥除一段涂覆层形成裸光纤31，涂覆层未剥除的部分称为涂覆层保留段33，所述的裸光纤31与所述的输入光纤1熔接形成熔接点2，在所述的裸光纤31的包层上熔覆一段玻璃套管或者低温玻璃粉形成滤除区域32，所述的滤除区域32与所述的熔接点2、涂覆层保留段33均不接触，所述的输入光纤1包层的数值孔径为NA1，滤除区域32的数值孔径为NA2，输出光纤3包层的数值孔径为NA3，滤除区域32的数值孔径为NA2满足NA3≤NA2＜NA1。

输入光纤1为多根合束光纤，数量≥2根；输出光纤3剥除一段涂覆层，剥除涂覆层的裸光纤31与输入光纤1熔接形成熔点2；裸光纤31包层上熔覆一段玻璃套管或者低温玻璃粉形成滤除区域32，滤除区域32与熔点2及涂覆层保留段33不接触；玻璃套管或者低温玻璃粉熔覆区域耐受温度高，因而既可以悬空封装，也可以进一步做冷却封装实现快速散热。

以上几个步骤的执行顺序没有先后之分。

实施例2——侧面泵浦合束器：

参见图2，输入光纤1为多根合束光纤，数量≥2根，11为输入主光纤，输出光纤3剥除一段涂覆层，输出光纤3与输入主光纤11为同一根光纤，无熔点，但是由于制作过程中的工艺，仍然存在输入光纤1与输出光纤3存在NA不匹配的问题，所以仍然可以采用本发明中的方法，即裸光纤31包层上熔覆一段玻璃套管或者低温玻璃粉形成滤除区域32，滤除区域32与输入光纤1出端位置及涂覆层保留段33不接触。玻璃套管或者低温玻璃粉熔覆区域耐受温度高，因而既可以悬空封装，也可以进一步做冷却封装实现快速散热。

以上几个步骤的执行顺序没有先后之分。

实施例3——单根光纤熔接：

参见图3，输入光纤1与输出光纤3熔接形成熔点2；裸光纤31包层上熔覆一段玻璃套管或者低温玻璃粉形成滤除区域32，滤除区域32与熔点2及涂覆层保留段33不接触；玻璃套管或者低温玻璃粉熔覆区域耐受温度高，因而既可以悬空封装，也可以进一步做冷却封装实现快速散热。

实验表明，本发明能滤除由于输入光纤和输出光纤包层的数值孔径不匹配导致的部分泄漏包层光，获得更高功率的输出光。