一種光纖激光高階模式剝離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型光纖激光高階模式剝離裝置，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器作為第三代激光器，對比于傳統(tǒng)的氣體激光器和固體激光器具有光束質(zhì)量好、功耗小、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長等特點，目前越來越廣泛的應(yīng)用于激光光纖通訊、激光標(biāo)亥IJ、材料加工以及國防安全等方面。目前，光纖激光器正在向高功率方向發(fā)展。高功率光纖激光器主要應(yīng)用于材料加工，其具有加工速度快，精度高等特點。高功率光纖激光器光束質(zhì)量對激光加工尤為重要。因此提高光束質(zhì)量可以最大限度發(fā)揮光纖激光器優(yōu)勢。
[0003]在高功率光纖激光器在工作時，光纖包層光會在包層傳輸。當(dāng)包層光功率較大時會影響其他器件性能甚至燒壞其他器件。從而影響激光器整體工作性能和壽命。一般為了防止包層光對其他器件的影響，會使用高折射率膠涂覆在包層直接剝離包層光，這樣的剝離器對包層光的剝離主要在開始剝離的位置。大部分光在很小的一部分位置剝離出來。這種方法直接限制了剝離器的剝離功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明提出了一種針對光纖包層光及纖芯高階模式剝離的裝置，該裝置直接不僅提高了剝離器的剝離功率，而且極大地提高了光纖激光器的輸出光束質(zhì)量。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案:本發(fā)明通過控制纏繞光纖彎曲半徑對包層光由高階模式向低階模式逐漸剝離，同時通過排布漸變折射率膠(2)的折射率分布來控制光纖模式的剝離。
[0006]本裝置包含包含玻璃棒(I)、漸變折射率膠(2)、玻璃套管(3)、固定裝置(4)、光纖
(5)。光纖(5)纏繞在玻璃棒(I)上，光纖(5)沿玻璃棒(I)的螺距從光進(jìn)入端到輸出端由大變小。光纖(5)沿玻璃棒(I)采用固定膠水進(jìn)行點狀固定。用玻璃套管(3)從外側(cè)套住光纖(5)，玻璃套管(3)和玻璃棒(I)之間的空隙涂有漸變折射率膠(2)，漸變折射率膠(2)沿玻璃棒
(I)的折射率從光進(jìn)入端到輸出端逐漸增大或階梯性增大;玻璃棒(1)、漸變折射率膠(2)、玻璃套管(3)、光纖(5)組成樣品；最后將制作好的樣品放置于固定裝置(4)中并且兩端用固定膠水封住。
[0007]所述玻璃棒(I)的長度和固定裝置(4)的內(nèi)槽長度相同，表面光滑。纏繞光纖(5)時使其螺距逐漸減小用固定膠尋找多個點固定?；蛟诓ＡО?I)上刻凹槽來引導(dǎo)光纖(5)纏繞。
[0008]所述漸變折射率膠(2)采用自然擴(kuò)散的方法從兩邊開始或使用多種折射率膠由低到高滴在光纖(5)上。光纖(5)的包層折射率在漸變折射率膠(2)的膠折射率范圍內(nèi)。
[0009]所述玻璃套管(3)的內(nèi)徑略大于二倍光纖(5)的直徑與玻璃棒(I)的直徑之和。玻璃套管(3)的內(nèi)表面為粗糙結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明的原理是:光纖高階模式對彎曲更加敏感，包層光模式較高，而且彎曲光纖有利于使纖芯光高階模式漏出，提高光束質(zhì)量。
[0011]用于剝離的漸變折射率膠與包層構(gòu)成的平面可以通過調(diào)節(jié)折射率差來調(diào)節(jié)光纖剝離模式。
【附圖說明】
[0012]圖1為玻璃棒、漸變折射率膠、玻璃套管、纏繞光纖組成的樣品結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為樣品結(jié)構(gòu)圖的A-A剖面圖；
[0014]圖3為裝置固定內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖中:1、玻璃棒，2、漸變折射率膠，3、玻璃套管，4、固定裝置，5、纏繞光纖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1-3所示，光纖激光高階模式剝離器的裝置包含玻璃棒(I)、漸變折射率膠
(2)、玻璃套管(3)、固定裝置(4)、纏繞光纖(5)。玻璃棒(I)的直徑約為5-10mm。纏繞光纖(5)的初始螺距較大，從光進(jìn)入端螺距逐漸減小。一般取繞轉(zhuǎn)兩周為宜。用固定膠水選取其中一些點沿光纖固定好纏繞位置，是光線螺距保持漸變。其中固定膠水的折射率要遠(yuǎn)低于包層折射率，并且白色透明，防止溢出光轉(zhuǎn)化為熱燒壞光纖。然后沿著光纖纏繞涂漸變折射率膠水或階躍折射率膠水。使其自然固化或用紫外燈固化。如果采取階躍折射率分布則可以以涂點的方式完成。漸變折射率則采取自然擴(kuò)散或其他方法。其中膠水的折射率變化范圍以包層折射率為中心向大和小兩個方向擴(kuò)展。選取折射率范圍不宜過大，使光纖包層光在出射時全部剝離出來即可。用玻璃套管(3)從外側(cè)套住，兩邊用固定膠水將其固定為一個整體。盡量使玻璃套管(3)和纏繞光纖的玻璃棒(I)具有較好的同心度。最后將制作好的樣品放置于固定裝置(4)的圓形凹槽中。用固定膠水將兩端和底部粘住。加蓋使其密封。使用時其底部粘有相應(yīng)的熱沉和水冷等設(shè)備。
[0018]通過以上方案，從輸入端進(jìn)入的光通過彎曲半徑的調(diào)節(jié)和漸變折射膠的調(diào)節(jié)，擴(kuò)大了其剝離作用范圍，避免了剝離點過于集中的問題。不僅提高了剝離的能力，而且通過彎曲使纖芯的光較高階模式的光也剝離了出來，提高了輸出光的光束質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1.一種光纖激光高階模式剝離器，其特征在于:通過控制纏繞光纖彎曲半徑對包層光由高階模式向低階模式逐漸剝離，同時通過排布漸變折射率膠(2)的折射率分布來控制光纖模式的剝尚； 該剝離器包含包含玻璃棒(I)、漸變折射率膠(2)、玻璃套管(3)、固定裝置(4)、光纖(5);光纖(5)纏繞在玻璃棒(I)上，光纖(5)沿玻璃棒(I)的螺距從光進(jìn)入端到輸出端由大變小;光纖(5)沿玻璃棒(I)采用固定膠水進(jìn)行點狀固定；用玻璃套管(3)從外側(cè)套住光纖(5)，玻璃套管(3)和玻璃棒(I)之間的空隙涂有漸變折射率膠(2)，漸變折射率膠(2)沿玻璃棒(I)的折射率從光進(jìn)入端到輸出端逐漸增大或階梯性增大;玻璃棒(1)、漸變折射率膠(2)、玻璃套管(3)、光纖(5)組成樣品；最后將制作好的樣品放置于固定裝置(4)中并且兩端用固定膠水封住。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖激光高階模式剝離器，其特征在于: 所述玻璃棒(I)的長度和固定裝置(4)的內(nèi)槽長度相同，表面光滑;纏繞光纖(5)時使其螺距逐漸減小用固定膠尋找多個點固定;或在玻璃棒(I)上刻凹槽來引導(dǎo)光纖(5)纏繞。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖激光高階模式剝離器，其特征在于:所述漸變折射率膠(2)采用自然擴(kuò)散的方法從兩邊開始或使用多種折射率膠由低到高滴在光纖(5)上;光纖(5)的包層折射率在漸變折射率膠(2)的膠折射率范圍內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖激光高階模式剝離器，其特征在于:所述玻璃套管(3)的內(nèi)徑略大于二倍光纖(5)的直徑與玻璃棒(I)的直徑之和;玻璃套管(3)的內(nèi)表面為粗糙結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種光纖激光高階模式剝離器，光纖纏繞在玻璃棒上，光纖沿玻璃棒的螺距從光進(jìn)入端到輸出端由大變小。光纖沿玻璃棒采用固定膠水進(jìn)行點狀固定。用玻璃套管從外側(cè)套住光纖，玻璃套管和玻璃棒之間的空隙涂有漸變折射率膠，漸變折射率膠沿玻璃棒的折射率從光進(jìn)入端到輸出端逐漸增大或階梯性增大；玻璃棒、漸變折射率膠、玻璃套管、光纖組成樣品；最后將制作好的樣品放置于固定裝置中并且兩端用固定膠水封住。光纖高階模式對彎曲更加敏感，包層光模式較高，而且彎曲光纖有利于使纖芯光高階模式漏出，提高光束質(zhì)量。
【IPC分類】H01S3/067, H01S3/02
【公開號】CN105514772
【申請?zhí)枴緾N201510744734
【發(fā)明人】曹銀花, 丁星, 葛廷武, 符聰, 董繁龍, 趙小涵, 張雪霞, 王智勇
【申請人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月5日