本實(shí)用新型屬于光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖包層光濾除器。

背景技術(shù)：

高功率光纖激光器主要應(yīng)用于碳鋼、不銹鋼等金屬板材的切割，其工作原理是在泵浦光的作用下，增益光纖內(nèi)部工作物質(zhì)的激光能級(jí)出現(xiàn)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，并通過正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)形成激光輸出。對(duì)于高功率輸出光纖激光器，通常采用纖芯較粗的多模雙包層光纖。由于光纖不是單模的，因此在纖芯中參與激光震蕩模式很多，導(dǎo)致光纖激光不是單模激光，而是多模輸出，光束質(zhì)量較差，最終影響金屬切割效果。因此在激光器生產(chǎn)制作中，需要在光路末端連接光纖包層光濾除器，用于剝除光纖內(nèi)部剩余的少部分泵浦光以及高階模激光，從而優(yōu)化光束質(zhì)量。

圖1為傳統(tǒng)的包層光濾除器采用光纖外包層涂膠式濾光結(jié)構(gòu)，包括光纖1、光纖涂覆層8、涂覆層剝除窗口即裸光纖2、以及光學(xué)高折射率膠11、光纖纖芯4。工作原理為激光光束在光纖中傳輸至裸光纖，光纖包層表面的全反射條件被高折射率光學(xué)膠破壞，模式較差的包層光將經(jīng)由高折射率膠濾除，此結(jié)構(gòu)濾除器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在如下問題：濾除包層光功率較高時(shí)，包層表面高折射率膠溫度過高，安全性低，如實(shí)驗(yàn)中傳輸光纖(20/400)濾除240W包層光，濾光口處光學(xué)膠溫度46℃。也有方案提出通過將不同折射率(n₁>n₂>n₃....>n_n)的光學(xué)膠或其他涂覆物沿著裸光纖分層涂覆或者沿著光束傳輸方向,在包層上分段涂覆方案進(jìn)行能量分散,以此來解決上述問題，但此方案在實(shí)際操作中難度較大，尤其在批量化生產(chǎn)操作中，難以通過相關(guān)參數(shù)對(duì)涂膠量、涂膠距離進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)量化，一致性低，不宜在生產(chǎn)制造中應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種光纖包層光濾除器，可應(yīng)用于高功率光纖激光器工業(yè)化批量生產(chǎn)加工，并解決現(xiàn)有包層光濾除器安全性、一致性較低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)解決方案是：一種光纖包層光濾除器，包括光纖、光纖涂覆層、涂覆層剝除窗口、光纖纖芯，其特殊之處在于，還包括光纖刻蝕槽、玻璃管、封裝套和冷卻液體，所述光纖刻蝕槽設(shè)置在涂覆層剝除窗口內(nèi)的光纖上，玻璃管套裝在涂覆層剝除窗口外部并密封固定，玻璃管兩端與封裝套連接固定，形成一個(gè)中空腔體，冷卻液位于腔體內(nèi)部，腔體上設(shè)置有進(jìn)液口和出液口。

所述光纖刻蝕槽在涂覆層剝除窗口內(nèi)沿光纖長度方向以1cm間隔均勻排列，按光纖橫截面方向依次相差90度旋轉(zhuǎn)排布。

所述光纖刻蝕槽底面為矩形，左右兩側(cè)為平行扇形結(jié)構(gòu)且垂直于底面。

所述玻璃管內(nèi)徑大于光纖直徑且玻璃管長度大于涂覆層剝除窗口長度，玻璃管中心位置與涂覆層剝除窗口中心位置重疊。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具備如下優(yōu)點(diǎn)：(1)該光纖包層濾除器可濾除較高功率包層光，光纖表面溫度低，使用安全性高。(2)裸光纖受玻璃管保護(hù)，一方面避免光纖受其他介質(zhì)污染出現(xiàn)發(fā)熱點(diǎn)，另一方面避免光纖刻蝕槽區(qū)位過細(xì)受外力沖撞發(fā)生折斷。(3)光纖刻蝕槽按既定大小在光纖表面規(guī)律排布，光纖剝離器濾光性能一致性高，適于規(guī)?；a(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)高功率光纖激光器中。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的涂膠式光纖包層光濾除器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例的剖面示意圖；

圖3是實(shí)施例三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-光纖,2-涂覆層剝除窗口，3-光纖刻蝕槽，4-光纖纖芯，5-玻璃管，6-封裝套，7-冷卻液體，8-光纖涂覆層，11-光學(xué)高折射率膠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)說明。

如圖2所示，該實(shí)施例中的光纖包層光濾除器包括：光纖1、光纖涂覆層8、涂覆層剝除窗口即裸光纖2、光纖刻蝕槽3、光纖纖芯4、玻璃管5、封裝套6、冷卻液體7。

如圖3所示，裸光纖2上的5個(gè)光纖刻蝕槽3沿光纖長度方向以1cm間隔均勻排列，按光纖橫截面方向依次相差90度旋轉(zhuǎn)排布，圖中光纖刻蝕槽沿光纖長度方向依次編號(hào)為3、31、32、33、34，且沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)相鄰刻蝕槽相差90°，刻蝕槽底面為矩形，左右兩側(cè)為平行扇形結(jié)構(gòu)且垂直于底面。該排布方法一方面保證包層光沿不同方向均勻?yàn)V除，另一方面避免裸光纖局部過細(xì)發(fā)生折斷。玻璃管5套在裸光纖上，玻璃管內(nèi)徑大于光纖直徑且玻璃管長度大于裸光纖長度，玻璃管中心位置與裸光纖中心位置處重疊，玻璃管兩端采用光學(xué)膠密封確保裸光纖處于密封的空間內(nèi)。光纖1穿過封裝套6，且玻璃管內(nèi)部光纖以及玻璃管完全密封在封裝套內(nèi)部，玻璃管兩端與封裝套連接固定。該包層光濾除器正常工作時(shí)，包層光通過刻蝕槽發(fā)生折射濾出，并透過玻璃管進(jìn)入到冷卻液以及冷卻殼體壁上，轉(zhuǎn)化為熱能，此過程中，冷卻液從進(jìn)水口進(jìn)入冷卻殼體并由出水口流出，循環(huán)的冷卻液不斷帶走熱量，確保玻璃管外部環(huán)境溫度處于安全范圍內(nèi)。此結(jié)構(gòu)光纖包層光濾除器可濾除高功率包層光，實(shí)際工作中光纖表面溫度低，無污染，不易折損，安全穩(wěn)定性高。