一種基于激光刻蝕的光纖合束器及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于激光刻蝕的光纖合束器及制備方法，光纖合束器包括若干輸入光纖、輸出光纖，光纖合束器的制備方法為將一根輸入光纖末端放置在二氧化碳激光器加工平臺(tái)上，使二氧化碳激光器輸出激光焦點(diǎn)控制在需要加工的輸入光纖表面，旋轉(zhuǎn)輸入光纖并均勻刻蝕，通過(guò)相機(jī)查看加工輸入光纖的包層直徑，達(dá)到要求后停止刻蝕；按上述步驟將每根輸入光纖分別刻蝕好，將刻蝕好的所有輸入光纖排列成光纖束，將光纖束根據(jù)對(duì)應(yīng)的比例進(jìn)行拉錐，在光纖束拉錐區(qū)徑向切平并與輸出光纖通過(guò)端面連接。本發(fā)明所具有的有益效果為：可以精確控制刻蝕精度，可進(jìn)行安全生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種基于激光刻蝕的光纖合束器及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及一種光纖合束器及制備方法，尤其是一種基于激光刻蝕的光纖合束器，屬于光纖、光通訊及激光技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在過(guò)去的十幾年里，光纖激光器在性能和指標(biāo)方面得到長(zhǎng)足發(fā)展，同時(shí)激光器應(yīng)用市場(chǎng)也不斷得到拓展，尤其在工業(yè)加工領(lǐng)域，光纖激光器憑借高功率、高能量、高光束質(zhì)量以及易維護(hù)等特點(diǎn)，正在逐步取代傳統(tǒng)的固體激光器以及二氧化碳激光器成為第三代最先進(jìn)的工業(yè)加工激光器。伴隨著工業(yè)加工的需求，市場(chǎng)需要更高功率、更高能量的光纖激光器。
[0003]高功率光纖激光器一般采用主振蕩功率放大技術(shù)，然而收到增益光纖、栗浦光源等因素的影響，單模塊光纖激光器較難實(shí)現(xiàn)很大功率的輸出，為了制作高功率光纖激光器，光纖合束器成為可以將多個(gè)光纖激光器模塊的整合，實(shí)現(xiàn)高功率激光的輸出。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)制造大功率合束器有兩種方法:1、如參考文獻(xiàn)1(專利CN103048788)所述，在粗光纖上開設(shè)多個(gè)用于放置細(xì)光纖的錐形空腔，然后將細(xì)光纖的一端腐蝕成錐形并插入錐形空腔;2、如參考文獻(xiàn)2(專利CN103984059)所述的，使用氫氟酸腐蝕光纖，通過(guò)拉錐的方式制作光纖束，將光纖束與輸出光纖通過(guò)端面連接。
[0005]從目前大多數(shù)制造光纖合束器的工藝中可以看出，為了使輸出光纖達(dá)到合適的直徑，一般將輸出光纖浸泡在腐蝕液體中。該腐蝕液體一般為氫氟酸，易揮發(fā)，且對(duì)人體有劇毒。因此，無(wú)法精確控制腐蝕程度，同時(shí)，存在生產(chǎn)安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明的目的是提供一種制作工藝穩(wěn)定、生產(chǎn)安全的基于激光刻蝕的光纖合束器及制備方法。
[0007]本發(fā)明可以通過(guò)以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn).
[0008]—種基于激光刻蝕的光纖合束器，包括若干輸入光纖、輸出光纖，其特征在于:若干輸入光纖末端分別通過(guò)激光刻蝕包層至對(duì)應(yīng)的包層直徑，并結(jié)合成光纖束，將光纖束根據(jù)對(duì)應(yīng)的比例進(jìn)行拉錐，在光纖束拉錐區(qū)徑向切平并與輸出光纖通過(guò)端面連接，并封裝。
[0009]所述激光刻蝕為二氧化碳激光器刻蝕。
[0010]所述輸入光纖末端通過(guò)激光刻蝕后的包層直徑大于纖芯直徑。
[0011]所述輸入光纖為單包層光纖或雙包層光纖。
[0012]—種基于激光刻蝕的光纖合束器的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行:
[0013](I)、將一根輸入光纖末端放置在二氧化碳激光器加工平臺(tái)上，使二氧化碳激光器輸出激光焦點(diǎn)控制在需要加工的輸入光纖表面，旋轉(zhuǎn)輸入光纖并均勻刻蝕，通過(guò)相機(jī)查看加工輸入光纖的包層直徑，達(dá)到要求后停止刻蝕；
[0014](2)所有合束的輸入光纖按步驟(I)分別刻蝕好，將刻蝕好的所有輸入光纖排列成光纖束，將光纖束根據(jù)對(duì)應(yīng)的比例進(jìn)行拉錐，在光纖束拉錐區(qū)徑向切平并與輸出光纖通過(guò)端面連接，并封裝。
[0015]本發(fā)明所具有的有益效果為:可以精確控制刻蝕精度，可進(jìn)行安全生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
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[0016]圖1為本發(fā)明的激光刻蝕光纖平臺(tái)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明的3x1光纖合束器的橫截面示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的7x1光纖合束器的橫截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]圖1為激光刻蝕光纖平臺(tái)示意圖，待加工輸入光纖1-3被夾持在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1-4上，CO2激光器1-1為主要加工設(shè)備，其特點(diǎn)在于該設(shè)備出射激光1-2的焦點(diǎn)位于輸入光纖1-3表面，已達(dá)到最好的加工效果。旋轉(zhuǎn)輸入光纖1-3，激光不斷剝離輸入光纖表面的石英材料，使用相機(jī)1- 5監(jiān)控輸入光纖直徑，實(shí)時(shí)反饋加工情況，當(dāng)輸入光纖的包層直徑被刻蝕到指定直徑后便停止加工。
[0022]為制作如圖2所示的一種基于激光刻蝕的光纖合束器，輸入光纖2— I的纖芯直徑為20um，包層直徑為400um;輸出光纖2 — 2的纖芯直徑為50um，包層直徑為400um。使用圖1所示的激光刻蝕光纖平臺(tái)加工輸入光纖，輸入光纖經(jīng)過(guò)激光刻蝕后，其包層直徑3-2為30um，纖芯直徑3-1為20um。按照?qǐng)D3所示的方式排列為光纖束，將3根光纖束拉錐至直徑為75um，在錐區(qū)徑向切平，與纖芯直徑為50um的輸出光纖熔接。最后經(jīng)過(guò)封裝，即可完成3x1光纖合束器的制作。
[0023]按照上述方式，同樣可以制作如圖4所示的7x1光纖合束器，或者19x1等各種類型的光纖合束器。
[0024]本發(fā)明設(shè)計(jì)靈活，輸入光纖未引入任何形變，同時(shí)可以保證制作合束器性能的穩(wěn)定，也可以保證在生產(chǎn)過(guò)程的安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于激光刻蝕的光纖合束器，包括若干輸入光纖、輸出光纖，其特征在于:若干輸入光纖末端分別通過(guò)激光刻蝕包層至對(duì)應(yīng)的包層直徑，并結(jié)合成光纖束，將光纖束根據(jù)對(duì)應(yīng)的比例進(jìn)行拉錐，在光纖束拉錐區(qū)徑向切平并與輸出光纖通過(guò)端面連接，并封裝。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于激光刻蝕的光纖合束器，其特征在于:所述激光刻蝕為二氧化碳激光器刻蝕。3.如權(quán)利要求2所述的一種基于激光刻蝕的光纖合束器，其特征在于:所述輸入光纖末端通過(guò)激光刻蝕后的包層直徑大于纖芯直徑。4.如權(quán)利要求2所述的一種基于激光刻蝕的光纖合束器，其特征在于:所述輸入光纖為單包層光纖或雙包層光纖。5.如權(quán)利要求2— 4之一所述的一種基于激光刻蝕的光纖合束器的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行: (1)、將一根輸入光纖末端放置在二氧化碳激光器加工平臺(tái)上，使二氧化碳激光器輸出激光焦點(diǎn)控制在需要加工的輸入光纖表面，旋轉(zhuǎn)輸入光纖并均勻刻蝕，通過(guò)相機(jī)查看加工輸入光纖的包層直徑，達(dá)到要求后停止刻蝕； (2)所有合束的輸入光纖按步驟(I)分別刻蝕好，將刻蝕好的所有輸入光纖排列成光纖束，將光纖束根據(jù)對(duì)應(yīng)的比例進(jìn)行拉錐，在光纖束拉錐區(qū)徑向切平并與輸出光纖通過(guò)端面連接，并封裝。
【文檔編號(hào)】G02B27/09GK106054395SQ201610583485
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日 公開號(hào)201610583485.0, CN 106054395 A, CN 106054395A, CN 201610583485, CN-A-106054395, CN106054395 A, CN106054395A, CN201610583485, CN201610583485.0
【發(fā)明人】閆大鵬, 祝啟欣, 李立波, 黃中亞, 施健宏, 李成
【申請(qǐng)人】武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司