CN201937160U - 一种小功率光纤激光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光纤传输领域，旨在提供一种小功率光纤激光装置。该装置包括一双包层光纤，双包层光纤由2根紧密平行并列的有芯光纤区和无芯光纤区通过内部侧面耦合方式形成；无芯光纤区与去掉涂覆层的传能光纤熔接；有芯光纤区的一端设有用于将发散的激光变成平行光束的准直透镜，另一端与光纤光栅熔接。本实用新型通过新型光纤有芯区和无芯区有效耦合，可使光纤激光获得更高的激光功率；本实用新型还可设于一小盒内，结构简单紧凑，可以应用于光纤激光器或放大器中，同时具有可以承受的激光功率大，能实现多点耦合等特点。
Description
技术领域：
本实用新型涉及光纤传输领域，具体地说，是一种小功率光纤激光装置。
背景技术：
在普通的光纤激光器和光纤放大器中，需要把传能光纤中的泵浦激光，传输到双包层光纤的内包层中。如果两根光纤的直径相同或相近，则直接把两根光纤的端面焊接在一起，如果两根光纤的直径差别较大，则采用分立的光学元件把传能光纤中的激光先校准直，然后聚焦到双包层光纤的端面上耦合进双包层光纤的内包层中。采用直接焊接的方法，由于光纤大小的不一样，在焊接点总会产生一定的损耗，因此焊接点能耐受的激光功率通常要小于光纤本身的破坏阈值，而且，双包层光纤的纤芯中产生的激光容易返回到传能光纤中，造成与传能光纤连接在一起的激光二极管泵浦源的损坏；而采用分立的光学元件耦合的方法，既要受双包层光纤端面的激光破坏阈值的限制，又要受光纤工作的环境影响。现阶段缺少一种能将二者结合一体的小功率光纤激光装置出现。
发明内容：
本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种紧凑型小功率光纤激光装置，避免了光纤端面既要安置光线光栅反射镜，又要通过半导体光泵的限制；本实用新型还可以应用于高功率光纤激光器或高功率光纤放大器中的泵浦光耦合。
为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案如下：
一种小功率光纤激光装置，包括一双包层光纤，所述双包层光纤由2根紧密平行并列的有芯光纤区和无芯光纤区通过内部侧面耦合方式形成；所述无芯光纤区与去掉涂覆层的传能光纤熔接；所述有芯光纤区的一端设有用于将发散的激光变成平行光束的准直透镜，另一端与光纤光栅熔接。
作为本实用新型的进一步改进，所述熔接为光纤的相对端面磨平后进行的激光焊接。
作为本实用新型的进一步改进，所述有芯光纤区的芯为掺有稀土的纤芯。
作为本实用新型的进一步改进，所述纤芯为单模或多模。
作为本实用新型的进一步改进，所述有芯光纤区和无芯光纤区的截面为多边形。
作为本实用新型的进一步改进，所述装置设于一封闭盒子中。
作为本实用新型的进一步改进，所述盒子中设有用于冷却的小型风冷风机。
本实用新型装置为具有2个内包层区的光纤，一个有芯内包层区获得激光，一个内包层区用作泵浦，以便把传能光纤中的半导体泵浦激光耦合进双包层光纤的内包层中，具有耦合功率大，可以在一根双包层光纤上连接多个泵浦传能光纤等特点。本实用新型的技术解决方案原理是：将传能光纤和新型双包层光纤的一段外包层及涂覆层去除，然后将传能光纤纤芯和新型双包层光纤的无芯内包层焊接，其传输的激光因为空气的折射率远小于光纤材料的折射率，因此不会泄露出来。本实用新型通过新型光纤有芯区和无芯区有效耦合，可使光纤激光获得更高的激光功率。本实用新型设于一小盒内，结构简单紧凑，可以应用于光纤激光器或放大器中，同时具有可以承受的激光功率大，能实现多点耦合等特点。
附图说明：
图1为本实用新型小功率光纤激光装置的结构示意图。
图2为本实用新型的一种具体实施例。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：
如图1所示，本实用新型中的双包层光纤1由截面为多边形的有芯光纤区3和无芯光纤区5紧密平行地排列构成，二者形成内部侧面耦合的方式进行光纤的传输，其中有芯光纤区3的芯为掺有稀土的单模或多模纤芯8；在去除一段涂覆层2后，将有芯光纤区3和无芯光纤区5分开，让有芯光纤区3与光纤光栅4熔接，无芯光纤区5与去掉涂覆层的半导体光泵6的传能光纤7熔接；有芯光纤区3的另一端外装有准直透镜9，用于将发散的激光变成平行光束；整个装置可设于一封闭的盒内，盒内再安装用于冷却半导体光泵6的小型风冷风机10。
图2所示的是例如一台输出激光功率5W全光纤化的光纤激光器，与光纤光栅4焊接的双包层光纤有芯区3的直径为200μm，线芯直径为20μm。无芯光纤区5需要10W半导体激光二极管(LD)作为泵源，该激光二极管的尾纤输出光纤为直径200μm的传能光纤7，它和新型双包层光纤内包层的无芯光纤区5焊接。对于融合面11、12，要求分别去除待焊接部分涂覆层，并将端面磨平，紧密结合，用激光焊接的方法把两根光纤焊接在一起，激光二极管输出的泵浦激光就通过这熔合面耦合进双包层光纤的内包层中。
整个激光器可安装于一个5cm×16.5cm×16.5cm小盒中，使结构更加紧凑。
最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种小功率光纤激光装置，包括一双包层光纤，其特征在于，所述双包层光纤由2根紧密平行并列的有芯光纤区(3)和无芯光纤区(5)通过内部侧面耦合方式形成；所述无芯光纤区(5)与去掉涂覆层的传能光纤(7)熔接；所述有芯光纤区(3)的一端设有用于将发散的激光变成平行光束的准直透镜(9)，另一端与光纤光栅(4)熔接。
2.根据权利要求1所述的小功率光纤激光装置，其特征在于，所述熔接为光纤的相对端面磨平后进行的激光焊接。
3.根据权利要求1所述的小功率光纤激光装置，其特征在于，所述有芯光纤区(3)的芯为掺有稀土的纤芯(8)。
4.根据权利要求3所述的小功率光纤激光装置，其特征在于，所述纤芯(8)为单模或多模。
5.根据权利要求1所述的小功率光纤激光装置，其特征在于，所述有芯光纤区(3)和无芯光纤区(5)的截面为多边形。
6.根据权利要求1所述的小功率光纤激光装置，其特征在于，所述装置设于一封闭盒子中。
7.根据权利要求6所述的小功率光纤激光装置，其特征在于，所述盒子中设有用于冷却的小型风冷风机(10)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107561635A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-01-09 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 渐变吸收系数增益光纤及光学系统 |
| CN109085677A (zh) * | 2017-06-14 | 2018-12-25 | 福州高意光学有限公司 | 一种超低插损的高功率光纤耦合结构 |
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| CN107561635A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-01-09 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 渐变吸收系数增益光纤及光学系统 |
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