專(zhuān)利名稱(chēng)：一種抑制傳能光纖包層模式傳播的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抑制傳能光纖包層模式傳播的方法，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳能光纖主要用于傳輸幾十瓦以上功率的激光光束，具有使用簡(jiǎn)便、傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸 損耗小等優(yōu)點(diǎn)， 一般采用透鏡壓縮光束尺寸的方法將激光器的輸出光束耦合導(dǎo)入傳能光纖。 為了使傳能光纖輸入端承受較大的功率密度和滿(mǎn)足光纖連接器精密定位的需要，通常將傳能 光纖輸入端一段長(zhǎng)度的涂覆層去除。由于光源質(zhì)量差、透鏡球差等因素，可使得一部分光以 大于光纖數(shù)值孔徑的角度進(jìn)入光纖并以包層模式在光纖內(nèi)傳播，該部分光降低了光纖傳輸光 束的質(zhì)量，增加了光斑尺寸和光束發(fā)散角，同時(shí)該部分光可進(jìn)入光纖涂覆層并被涂覆層吸收， 使光纖變熱甚至燒毀。通過(guò)采用無(wú)球差的非球面透鏡及較大的入射光束數(shù)值孔徑容差設(shè)計(jì)可 較大程度上避免傳能光纖中包層模式的傳播，存在耦合光學(xué)系統(tǒng)加工困難、成本高的缺點(diǎn)， 較大的入射光束數(shù)值孔徑容差設(shè)計(jì)將使激光光源耦合導(dǎo)入傳能光纖的效率明顯降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，見(jiàn)

圖1所示，傳能光纖主要由輸入端l、中間傳輸段2、輸出端3 構(gòu)成。首先，采用物理或化學(xué)方法將輸入端1的光纖涂覆層6去除一小段，使光纖包層5的 外表面7暴露。然后，采用物理方法使輸入端1的光纖包層5外表面粗糙化，見(jiàn)圖3所示。 最后，將處理完的傳能光纖輸入端裝入各種類(lèi)型的光纖連接器中使用。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于，輸入端1暴露的光纖包層5的外表面7經(jīng)過(guò)粗糙化處理后使得 包層模式傳播光的損耗極大增加，從而導(dǎo)致以大角度入射到光纖中的激光光束在輸入端1很 快衰減，有效抑制了包層模式激光進(jìn)入到中間傳輸段2，避免了包層模式激光進(jìn)入光纖涂覆 層6導(dǎo)致光纖涂覆層6由于激光吸收引起的損壞。同時(shí)，也會(huì)明顯減少光纖輸出端3的包層 模式激光輸出，提高光纖耦合輸出的光束質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，傳能光纖包括輸入端l、中間傳輸段2、輸出端3。輸入端l、輸出端3帶 有光纖連接器接口，方便光纖與激光光源、應(yīng)用光學(xué)系統(tǒng)的連接。傳能光纖的典型橫截面結(jié) 構(gòu)如圖2所示，光纖芯層4為傳能光纖激光傳輸?shù)慕橘|(zhì)，光纖包層5對(duì)光纖芯層4內(nèi)傳輸?shù)?激光起到導(dǎo)引作用，光纖涂覆層6對(duì)傳能光纖起保護(hù)作用。對(duì)輸入端l內(nèi)的一段傳能光纖進(jìn) 行光纖涂覆層6去除和光纖包層5的外表面7的粗糙化處理以有效增加包層模式激光的損耗， 如圖3所示，為輸入端l沿長(zhǎng)度方向的光纖剖面結(jié)構(gòu)。下[il結(jié)合實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明，輸入端1為帶有SMA905接口的激光耦合輸入端；中間傳輸 段2為帶有保護(hù)套管的傳能光纖，長(zhǎng)度為l~2m;輸出端3為帶有SMA905接口的激光耦合 輸出端。采用濃硫酸加熱浸泡或脈沖激光燒蝕方法對(duì)光纖輸入端1內(nèi)50mm長(zhǎng)的傳能光纖進(jìn) 行光纖涂覆層6的去除，采用800目金相砂紙對(duì)光纖包層5裸露的外表面7進(jìn)行磨沙處理， 然后裝配SMA905光纖連接器。傳能光纖的數(shù)值孔徑(NA)為0.22，采用與光纖端面法線(xiàn)成15 度的平行激光束耦合進(jìn)入輸入端1,在輸出端3觀(guān)測(cè)不到明顯激光輸出，說(shuō)明入射激光在輸 入端1以包層模式傳播時(shí)由于包層5的外表面7的磨沙處理而發(fā)生界面漫反射，導(dǎo)致包層模 式激光在輸入端l全部損失。
權(quán)利要求
1、一種抑制傳能光纖包層模式傳播的方法，該方法包括傳能光纖激光輸入端(1)涂覆層(6)的去除、包層(5)外表面的粗糙化處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的抑制傳能光纖包層模式傳播的方法，其特征在于，采用化學(xué)或 物理方法將傳能光纖激光輸入端(1)的涂覆層(6)去除10 50毫米長(zhǎng)，使傳能光纖的包層(5)外表面暴露。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制傳能光纖包層模式傳播的方法，其特征在于，采用物理方 法對(duì)傳能光纖激光輸入端(1)暴露的包層(5)外表面進(jìn)行粗糙化處理，使暴露的包層(5) 外表面的粗糙度為0.5~10微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抑制傳能光纖包層模式傳播的方法，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。該領(lǐng)域已知技術(shù)難以有效抑制傳能光纖包層模式激光的傳播，可使傳能光纖由于包層模式激光的涂覆層吸收而損壞。同時(shí)，包層模式激光的傳播也降低了光纖耦合激光輸出的光束質(zhì)量。本發(fā)明采用在光纖輸入端一段長(zhǎng)度去除涂覆層之后粗糙化光纖包層的外表面，增加了包層模式激光的傳播損耗，使包層模式激光不能有效傳播，有效改善了傳能光纖的性能。該方法可應(yīng)用于各類(lèi)傳能光纖連接器的制造。
文檔編號(hào)G02B6/02GK101556352SQ20091006681
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者喬忠良, 王玉霞, 鵬 蘆, 薄報(bào)學(xué), 欣 高 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春理工大學(xué)