本发明专利技术提供了一种双包层光纤包层功率剥离器，所述的包层功率剥离器包括双包层光纤、折射率涂覆层、粗糙面吸收层、热沉、水冷通道。将涂覆层涂覆于去除外包层的双包层光纤，并作为的双包层光纤的外包层。涂覆层的折射率沿光纤连续递增或阶梯递增。剥离出来的光经过粗糙面吸收层吸收并转换为热并导入热沉中。热沉中水冷通道内循环的冷水将热沉中的热量带出。本发明专利技术的功率剥离器将残余光沿光纤均匀剥离，克服了剥离器中局部过热的问题，使得包层功率剥离器沿光纤的温度均匀分布，大大提高包层功率剥离器的功率耐受能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高功率光纤激光
，具体涉及一种双包层光纤包层功率剥离器，用于高功率光纤激光器。
技术介绍
高功率光纤激光器与放大器所具有的光束质量优异、散热特性良好、易于小型化、运行成本低廉等优点，使得其逐渐取代传统高功率激光器成为工业加工等应用领域一个新的选择。为了实现高功率激光输出，光纤激光器与放大器中均采用双包层掺杂光纤作为有源光纤，并采用包层泵浦方式将泵浦激光注入有源光纤中。然而，双包层光纤包层中螺旋光的存在导致光纤中的泵浦光不可能完全被掺杂纤芯吸收而形成残余光。如果残余光通过光纤激光器输出端直接输出，会对光纤激光器输出端的光束整形等设备带来额外的热沉积，甚至会劣化输出光斑的质量。因此，在光纤激光器输出端对光纤包层中的残余光进行剥离非常必要。目前，制作双包层光纤包层功率剥离器均是基于耐高温高折射率涂覆胶作为导光及光热转换层，在不同涂覆工艺下具有不同的功率耐受能力。因此,寻找一种可以实现将包层中残余螺旋光功率在剥离区沿光纤轴向均匀剥离具有迫切的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于光纤包层光泄漏的功率剥离器。本专利技术的功率剥离器将残余光沿光纤均匀剥离，通过调节涂覆于光纤外的折射率胶的折射率沿光纤轴向的分布使得剥离器沿光纤的温度均匀分布，提高包层功率剥离器的功率耐受能力。实现本专利技术的技术方案是：本专利技术的双包层光纤包层功率剥离器，其特点是，所述的功率剥除器包括双包层光纤、折射率涂覆层、粗糙面吸收层、热沉、水冷通道。其连接关系是，所述功率剥除器外形为圆柱状，在圆柱状的轴向中心设置有一去除外包层的双包层光纤，所述双包层光纤的轴向外围依次设置有沿光纤轴向变化的折射率涂覆层、粗糙面吸收层、热沉。所述热沉上设置有轴向U型槽；所述折射率涂覆层作为做为双包层光纤的外包层，粗糙面吸收层将双包层光纤泄漏出来的光吸收后转换为热。所述粗糙面吸收层紧密包裹在折射率涂覆层外，且与所述热沉紧密贴合。所述热沉中沿轴向设置有水冷通道。 所述水冷通道在热沉横截面均匀分布。所述折射率涂覆层的折射率沿光纤连续增加。所述折射率涂覆层的折射率替换为沿光纤阶梯增加。所述折射率涂覆层表面进行糙化处理。所述折射率涂覆层折射率的起始折射率与双包层光纤的初始外包层折射率相同。所述的包层功率剥离器件中粗糙面吸收层的材质为碳粉。本专利技术中，优选热沉材质为铜或铝。优选水冷通道在热层中直接打孔而成。本专利技术能将包层中的残余光沿光纤均匀导引到折射率涂覆层中并由粗糙面吸收层吸收，实现功率剥离器中沿光纤温度均匀分布。本专利技术的包层功率剥离器中的热沉积分布均匀，且热沉面积变大，因而能用于更高功率的光纤激光器系统中。附图说明图1为本专利技术的双包层光纤包层功率剥离器剖面示意图；图2为本专利技术的双包层光纤包层功率剥离器横截面示意图；图3为本专利技术中的折射率涂覆层沿光纤的连续递增折射率分布示意图；图4为本专利技术中的折射率涂覆层沿光纤的阶梯递增折射率分布示意图；图中，1.双包层光纤 2.折射率涂覆层 3.粗糙面吸收层 4.热沉 5.水冷通道。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述实施例1图1为本专利技术的双包层光纤包层功率剥除器剖面示意图，图2为本专利技术的双包层光纤包层功率剥除器横截面示意图，图3为本专利技术中的折射率涂覆层沿光纤的连续递增折射率分布示意图，图4为本专利技术中的折射率涂覆层沿光纤的阶梯递增折射率分布示意图。在图1~图2中，本专利技术的双包层光纤包层功率剥除器，包括双包层光纤1、折射率涂覆层2、粗糙面吸收层3、热沉4、水冷通道5；其连接关系是，所述的功率剥除器外形为圆柱状，在圆柱状的轴向中心设置有一去除外包层的双包层光纤1，所述双包层光纤1的轴向外围依次设置有折射率涂覆层2、粗糙面吸收层3、热沉4；所述热层4上设置有轴向U型槽；所述折射率涂覆层2作为做为双包层光纤1的外包层，粗糙面吸收层3将双包层光纤1泄漏出来的光吸收后转换为热；所述粗糙面吸收层3紧密包裹在折射率涂覆层2外，且与所述热沉4紧密贴合；所述热沉4中沿轴向设置有水冷通道5。所述粗糙面吸收层3的材质为碳粉。所述水冷通道在热沉4横截面均匀分布。所述折射率涂覆层2的起始折射率等于双包层光纤1的初始折射率。图3为本专利技术中的折射率涂覆层沿光纤的连续递增折射率分布示意图；所述折射率涂覆层2的折射率沿光纤轴向连续递增分布。本实施例中，水冷通道共设置有四个，水冷通道5是其中一个。本专利技术的制作流程是：将双包层光纤1去除外包层，用高纯酒精对去除涂覆的双包层光纤1进行清洗待用。将调配好的折射率胶对双包层光纤1进行涂覆，所形成折射率涂覆层2的折射率沿光纤逐渐增加，其分布如图3所示。折射率涂覆层2的起始折射率与双包层光纤1的包层折射率相同。经过紫外固化后，将折射率涂覆层2外表面进行糙化处理然后置于热沉4的U型槽中，并向U型槽中填充具有光强吸收效率以及高热传导效率的碳粉材料形成粗糙面吸收层3。光纤中的光在粗糙面3被吸收转化为热并被传导至热沉4中。水冷通道5中通入循环的冷水将热沉4中的热量吸收，保证热沉4的温度保持在较低水平。实施例2本实施例与实施例1的结构相同，不同之处是，折射率涂覆层沿光纤的折射率阶梯递增，如图4所示。以上对本专利技术所提供的一种用于双包层光纤包层功率剥除器及其实现方法进行详细介绍，本文中应用了具体实施例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双包层光纤包层功率剥离器，其特征在于，所述的功率剥离器包括双包层光纤（1）、折射率涂覆层（2）、粗糙面吸收层（3）、热沉（4）、水冷通道（5）；其连接关系是，所述的功率剥离器外形为圆柱状，在圆柱状的轴向中心设置有一去除外包层的双包层光纤（1），所述双包层光纤（1）的轴向外围依次设置有折射率涂覆层（2）、粗糙面吸收层（3）、热沉（4）；所述热沉（4）上设置有轴向U型槽；所述折射率涂覆层（2）作为做为双包层光纤（1）的外包层；粗糙面吸收层（3）包裹在折射率涂覆层（2）外，且与所述热沉（4）紧密贴合；所述热沉（4）中沿轴向设置有水冷通道（5）。
【技术特征摘要】
1.一种双包层光纤包层功率剥离器，其特征在于，所述的功率剥离器包括双包层光纤（1）、折射率涂覆层（2）、粗糙面吸收层（3）、热沉（4）、水冷通道（5）；其连接关系是，所述的功率剥离器外形为圆柱状，在圆柱状的轴向中心设置有一去除外包层的双包层光纤（1），所述双包层光纤（1）的轴向外围依次设置有折射率涂覆层（2）、粗糙面吸收层（3）、热沉（4）；所述热沉（4）上设置有轴向U型槽；所述折射率涂覆层（2）作为做为双包层光纤（1）的外包层；粗糙面吸收层（3）包裹在折射率涂覆层（2）外，且与所述热沉（4）紧密贴合；所述热沉（4）中沿轴向设置有水冷通道（5）。
2.根据权利要求1所述的包层功率剥离器，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，王建军，张永亮，黄志华，林宏奂，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。