一种高功率双包层光纤包层光滤除装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光纤技术领域，特别涉及一种高功率双包层光纤包层光滤除装置。
【背景技术】
[0002]光纤激光器被广泛应用在工业焊接、切割、打标、雕刻等工业领域，以及医疗、自由空间传输、军事、传感等领域。特别是近年来高功率光纤激光器得到了广泛的应用推广。半导体栗浦激光器的功率日益提高，使得光纤激光器的输出功率向更高水平发展。但是，作为光纤激光器的核心技术之一的残余栗浦光滤除却是一个棘手问题。在大功率光纤激光器系统中，作为有源光纤的栗浦激光能量并不能在有源光纤内完全被吸收利用，从而导致有相当一部分栗浦激光能量会从有源光纤传导出来进入后面的无源光纤，这部分栗浦激光能量被称之为残余栗浦光。这个残余栗浦光是无法再利用的，并对大功率光纤激光器系统产生不良的影响。为此，在大功率光纤激光器中需要一个叫做残余包层光滤出器的重要部件。在几千瓦甚至上万瓦光纤激光器中，这种残余栗浦光功率可以达到几百瓦甚至上千瓦，这么大功率的光传输到空间会对人体产生危害，因此需要将之从光纤中导出的同时，又要将之以安全的方式导入到安全区域。通常的方式是将残余栗浦光滤除器密封在一个金属盒内，但是光能量照射在金属盒壁上时会产生大量的热量从而导致金属盒的剧烈升温，进而导致处于高温环境内的光纤的温度升高。金属盒的局部高温会导致处于金属盒内的光纤处于高温环境，光纤的局部高温又会导致光纤的参数沿着光纤产生变化，如数值孔径(NA)，而数值孔径的微小变化又会导致在光纤的纤芯中传输的高能激光产生波动，严重时会产生FiberFused现象，从而损伤光纤。为了避免上述局部温升问题的出现，有必要对该残余包层光滤除器进行改进，避免光纤的局部高温。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种高功率双包层光纤包层光滤除装置，旨在避免光纤局部高温受损。
[0004]本实用新型是这样实现的，一种高功率双包层光纤包层光滤除装置，包括双包层光纤、所述双包层光纤的包层毛化区、用于将所述包层毛化区密封的保护玻璃管，以及设置于所述保护玻璃管外围的水冷金属封装盒，于所述水冷金属封装盒内部且于所述保护玻璃管外部设有用于将包层毛化区射出的光进行散射的匀光板。
[0005]作为本实用新型的优先技术方案:
[0006]所述勾光板为全反射凹面镜。
[0007]所述保护玻璃管为柱形管件，其两端由第一光学胶密封，所述双包层光纤自所述第一光学胶中穿过。
[0008]所述水冷金属封装盒为柱形管件，其两端由第二光学胶密封，所述双包层光纤自所述第二光学胶中穿过。
[0009]所述第一光学胶和第二光学胶为一体结构。
[0010]所述水冷金属封装盒开设有进水口和出水口。
[0011]所述水冷金属封装盒内注入冷却水。
[0012]本实用新型提供的高功率双包层光纤包层光滤除装置通过将双包层光纤的一段包层进行毛化，将残余栗浦光导出，避免损伤光纤；导出的残余光能量由匀光板均匀散射至水冷金属封装盒上，防止其局部高温，有效避免了光纤延伸方向温度分布不均的问题，避免光纤受损；通过水冷方式可避免保护玻璃管和水冷金属封装盒以及匀光板免于升温较高，保证该装置的可靠性和使用寿命。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例提供的高功率双包层光纤包层光滤除装置的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例提供的双包层光纤的结构示意图；
[0015]图3是本实用新型实施例提供的包层毛化区和保护玻璃管结构示意图；
[0016]图4是本实用新型实施例提供的全反射凹面镜结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述:
[0019]请参考图1，本实用新型实施例提供一种高功率双包层光纤包层光滤除装置，包括双包层光纤1、双包层光纤1的包层毛化区2、用于将包层毛化区2密封的保护玻璃管3，以及设置于保护玻璃管3外围的水冷金属封装盒4，于水冷金属封装盒4内部且于保护玻璃管3外部设有匀光板5，用于将包层毛化区2射出的光向水冷金属封装盒4的内壁散射。
[0020]具体地，双包层光纤1的包层毛化区2是根据需要预先对双包层光纤1的包层11的一段进行毛化得到，旨在破坏包层结构，将包层11内的残余栗浦光导出。具体可以采用机械方式毛化，或者采用化学腐蚀方式毛化，本实施例中采用氢氟酸系列的化学溶剂及蒸汽进行毛化。保护玻璃管3用于将包层毛化区2密封起来，避免水冷金属封装盒4内的冷却水直接接触光纤本体。为了避免来自光纤的高能量散射光对人体及光纤激光器内其它相邻器件造成不良影响，采用该水冷金属封装盒4将毛化区域包围，并且通过水冷降低各器件温度。匀光板5的作用是将包层毛化区2射出的光进行散射，由于包层毛化区2射出的光较为集中，若直接照射水冷金属封装盒4会造成其局部高温，导致沿光纤长度方向温度不均，采用匀光板5将包层毛化区2射出的光散射后均匀的投向水冷金属封装盒4的内壁，使水冷金属封装盒4受光均匀，温升均匀。
[0021]本实施例提供的高功率双包层光纤1包层光滤除装置通过将双包层光纤1的一段包层进行毛化，将残余栗浦光导出，避免损伤光纤；导出的残余光能量由匀光板5均匀散射至水冷金属封装盒4上，防止其局部高温，有效避免了光纤延伸方向温度分布不均的问题，避免光纤受损；通过水冷方式可避免保护玻璃管3和水冷金属封装盒4以及匀光板5免于升温较高，保证该装置的可靠性和使用寿命。
[0022]进一步地，该匀光板5可采用凹面镜并在其内侧的反射表面镀全反射膜，形成全反射凹面镜，如图