一种中红外光纤激光泵浦合束器制造技术

本实用新型专利技术公开一种中红外光纤激光泵浦合束器，该合束器包括：基盒，基盒由中红外波段具有高透过率以及高热导率材质制成；输入光纤，穿设于基盒的一端，输入光纤包括：一根信号光纤以及至少两根泵浦光纤，输入光纤为氟化物光纤；有源尾纤，穿设于基盒的另一端，有源尾纤与输入光纤在基盒内部相熔接。本实用新型专利技术采用中红外波段高热导率、高透过率的基盒以及氟化物光纤的输入光纤，氟化物光纤具备了良好的红外透过率，结合基盒的散热效果，有效的实现了对中红外光纤激光的信号光纤和泵浦光纤的合束。

【技术实现步骤摘要】
一种中红外光纤激光泵浦合束器
本技术属于光纤耦合
，具体涉及一种中红外光纤激光泵浦合束器。
技术介绍
光纤合束器是在熔融拉锥光纤束的基础上制备的光纤器件。它是将一束光纤剥去涂覆层，然后以一定方式排列在一起，在高温中加热使之熔化，同时向相反方向拉伸光纤束，光纤加热区域熔融成为熔锥光纤束。随着激光加工等工业应用的发展，单台光纤激光器输出的功率已不能满足日益增长的迫切需求。使用高功率光纤合束器能够把多束高功率光纤激光几何拼接为一束，从而提高输出总功率。1988年，Snitzer等人提出了基于双包层光纤的包层泵浦技术，包层泵浦技术的原理是通过多模光纤在包层中传输，再通过掺杂稀土元素的有源光纤吸收转换放大，使高功率多模泵浦光转换成高功率单模激光。从而降低了泵浦光的耦合难度，大大提升了泵浦光的耦合功率。虽然中红外波段光纤激光合束器的使用需求非常迫切，目前市场上中红外波段的泵浦合束器仍然未见报道。其原因主要是在于制备中红外泵浦合束器存在以下几个难点：1.市场上的光纤拉锥设备绝大部分都是针对石英光纤设计，石英光纤在2.7微米附近有强烈的吸收峰，在3.0-5.0微米波段没法使用。而氟化物熔点和石英相差很大，对氟化物光纤进行拉锥熔接相对困难很多。2.锥区耦合效率不可能达到100％，难免产生杂散光，高功率情况下中红外激光泵浦合束器在锥区，涂覆区的热效应非常明显。尤其是传统的封装盒一般是金属材质，或者石英盒等方式。由于封装盒无法透射中红外波段的杂散光，杂散光被封装盒重新吸收形成大量的热积累。导致合束器的温度急剧升高，稳定性可靠性大幅降低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出了一种中红外光纤激光泵浦合束器。为了达到上述目的，本技术的技术方案如下：一方面，本技术公开一种中红外光纤激光泵浦合束器，包括：基盒，基盒为蓝宝石水晶盒或硫化锌透明陶瓷盒或氧化钇透明陶瓷盒；输入光纤，穿设于基盒的一端，输入光纤包括：一根信号光纤以及至少两根泵浦光纤，输入光纤为氟化物光纤；有源尾纤，穿设于基盒的另一端，有源尾纤与输入光纤在基盒内部相熔接。本技术提供一种中红外光纤激光泵浦合束器采用中红外波段高热导率、高透过率的基盒以及氟化物光纤的输入光纤，氟化物光纤具备了良好的红外透过率，结合基盒的散热效果，有效的实现了对中红外光纤激光的信号光纤和泵浦光纤的合束。在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：作为优选的方案，基盒内部安装有蓝宝石散热块，输入光纤的输入端通过光胶固定于蓝宝石散热块的一端，有源尾纤的输出端通过光胶固定于蓝宝石散热块的另一端。采用上述优选的方案，光纤的两端分别固定于蓝宝石散热块两端，提高散热效果。作为优选的方案，在基盒外壁套设安装有至少一个用于夹紧基盒的封装夹具，封装夹具外壁上设有阵列式分布的散热片。采用上述优选的方案，封装夹具对基盒进行夹紧，且散热片可以提高合束器的散热效果。作为优选的方案，封装夹具包括：封装上半部以及封装下半部，封装上半部和封装下半部通过固定件固定连接。采用上述优选的方案，封装夹具的安装更便捷。作为优选的方案，散热片设置于封装夹具的外侧壁。采用上述优选的方案，散热效果更佳。作为优选的方案，封装夹具安装位置远离输入光纤的锥区和光胶涂覆区。采用上述优选的方案，封装夹具安装位置设计在远离锥区和涂覆区的区域，确保锥区和涂覆区的杂散光可以透过基盒逃逸出合束器，避免了被重新吸收而引起合束器的显著温升，大幅提升了合束器的散热效果，进而大幅提升了光纤承载功率。作为优选的方案，基盒包括：U型的散热基底盒以及用于安装在散热基底盒开口处的基底盒盖板。采用上述优选的方案，基盒包括：U型的散热基底盒和基底盒盖板，基盒为分体式结构，使得光纤的安装更便捷。其中，散热基底盒和基底盒盖板可以为同一种材质制备而成，或不同材质制备而成。另一方面，本技术还提出一种中红外光纤激光泵浦合束器制备方法，包括以下步骤：准备基盒，基盒由中红外波段具有高透过率以及高热导率材质制成；光纤熔融拉锥处理，输入光纤为一根信号光纤以及至少两根泵浦光纤，将输入光纤通过光纤拉锥机熔融拉锥后与有源尾纤熔接，信号光纤和泵浦光纤为氟化物光纤；安装光纤，将输入光纤穿设于基盒输入端，有源尾纤穿设于基盒输出端。本技术公开一种中红外光纤激光泵浦合束器制备方法，采用中红外波段高热导率、高透过率的基盒以及氟化物光纤的输入光纤，氟化物光纤具备了良好的红外透过率，结合基盒的散热效果，有效的实现了对中红外光纤激光的信号光纤和泵浦光纤的合束。作为优选的方案，在“安装光纤”前，还包括以下步骤：准备蓝宝石散热块，将输入光纤和有源尾纤通过光胶分别固定于蓝宝石散热块表面的两端；则，“安装光纤”为：将固定有输入光纤和有源尾纤的蓝宝石散热块置于基盒内，输入光纤穿设于基盒输入端，有源尾纤穿设于基盒输出端。采用上述优选的方案，通过增设的蓝宝石散热块提高其合束器的散热效果。作为优选的方案，在安装“安装光纤”后，还包括以下步骤：安装封装夹具，将封装夹具安装于基盒的外壁，且安装于远离输入光纤的锥区和光胶的涂覆区。采用上述优选的方案，封装夹具对基盒进行夹紧。作为优选的方案，“光纤熔融拉锥处理”中，拉锥过程通过逐步降低光纤拉锥机的功率实现对输入光纤的拉锥熔接。采用上述优选的方案，石英光纤的熔点要高于氟化物光纤，拉锥过程通过逐步降低光纤拉锥机的功率实现对氟化物光纤的拉锥熔接。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的中红外光纤激光泵浦合束器的结构示意图。图2为本技术实施例提供的中红外光纤激光泵浦合束器的剖视图。图3为本技术实施例提供的中红外光纤激光泵浦合束器的主视图。其中：1-基盒，11-散热基底盒，12-基底盒盖板，2-输入光纤，21-信号光纤，22-泵浦光纤，3-有源尾纤，4-蓝宝石散热块，5-封装夹具，51-封装上半部，52-封装下半部，53-散热片，6-锥区，7-光胶涂覆区。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的优选实施方式。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-3所示，本技术实施例公开一种中红外光纤激光泵浦合束器，包括：基盒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中红外光纤激光泵浦合束器，其特征在于，包括：/n基盒，所述基盒为蓝宝石水晶盒或硫化锌透明陶瓷盒或氧化钇透明陶瓷盒；/n输入光纤，穿设于所述基盒的一端，所述输入光纤包括：一根信号光纤以及至少两根泵浦光纤，所述输入光纤为氟化物光纤；/n有源尾纤，穿设于所述基盒的另一端，所述有源尾纤与所述输入光纤在所述基盒内部相熔接。/n

【技术特征摘要】
1.一种中红外光纤激光泵浦合束器，其特征在于，包括：
基盒，所述基盒为蓝宝石水晶盒或硫化锌透明陶瓷盒或氧化钇透明陶瓷盒；
输入光纤，穿设于所述基盒的一端，所述输入光纤包括：一根信号光纤以及至少两根泵浦光纤，所述输入光纤为氟化物光纤；
有源尾纤，穿设于所述基盒的另一端，所述有源尾纤与所述输入光纤在所述基盒内部相熔接。


2.根据权利要求1所述的中红外光纤激光泵浦合束器，其特征在于，所述基盒内部安装有蓝宝石散热块，所述输入光纤的输入端通过光胶固定于所述蓝宝石散热块的一端，所述有源尾纤的输出端通过光胶固定于所述蓝宝石散热块的另一端。


3.根据权利要求2所述的中红外光纤激光泵浦合束器，其特征在于，在所述基盒外壁套设安装有至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永军，曹顿华，华伟，陈伟，潘国庆，陈蔡畅，王旭成，
申请(专利权)人：南京光宝光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32