專利名稱：光錐型高功率耦合器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，特別是涉及一種光錐型高功率耦合器及其制造方法。
背景技術(shù)：
利用光纖傳輸激光，具有傳光效率高、可靠性好、可承載光功率強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。雖然光纖本身的基底損耗很高，可以承載近吉瓦的高能激光，但是，由于其端面較小，往往需要將光束通過透鏡聚焦到一個(gè)直徑不到Imm的光束，才能有效耦合進(jìn)入光纖端面。這種方法對(duì)實(shí)現(xiàn)較低功率的激光耦合是可行的。但是，當(dāng)激光能量達(dá)到千瓦乃至萬瓦以上時(shí)，上述方法將不再適宜。一方面，如此小的光斑，對(duì)透鏡的光損傷閾值提出更高的要求。如此小的光斑下，高能激光束的單位面積的激光強(qiáng)度將大幅提高，極易擊傷透鏡，造成透鏡的表面缺陷，從而引起光束散射，造成光透過率直線下降。另一方面，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在極小光斑下，當(dāng)空氣中懸浮的塵埃微粒沉積在具有20分貝或以上的單模式光纖的端面時(shí)，其光能就會(huì)集中到塵埃上，于是有塵埃沉積的端面就會(huì)過熱熔化。對(duì)于直徑達(dá)到數(shù)百微米的石英能量光纖而言，目前通過在出射端面鍍膜或打磨端面成球形等發(fā)散，已經(jīng)可以有效實(shí)現(xiàn)光纖輸出端的高能激光輸出。但是，其接收端要將高能激光耦合在數(shù)百微米以內(nèi)，并形成良好的光束質(zhì)量，才能高效率的將高能激光耦合進(jìn)光纖中。因此，當(dāng)高能激光經(jīng)透鏡收束到直徑不到數(shù)百微米照射到光纖接收端時(shí)，光纖接收端很容易發(fā)生斷面損傷，造成光耦合效率的下降。所以，高能激光的光纖耦合問題，已經(jīng)成為影響光纖承載高能激光的阻礙因素。目前，參在利用鍍膜提高光纖接收端的光損傷閾值方法，也有盡力增加光纖的芯徑，降低耦合激光單位面積的能量強(qiáng)度的方法。但是，光纖的芯徑如果超過1mm，就會(huì)極大的影響光纖的彎曲損耗，造成光纖在實(shí)際使用中的諸多不便，而利用鍍膜技術(shù)，仍存在單位面積能量強(qiáng)度過高，容易造成空氣微粒的擊穿損失光纖端面的問題。此外，即使是直徑為1 2mm的高能光斑，其單位面積的能量強(qiáng)度也是非常高的，很容易形成擊穿效應(yīng)，造成透鏡端面和光纖接收端面的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種光錐型高功率耦合器及其制造方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，體積較小，便于攜帶，能根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié)尺寸，能實(shí)現(xiàn)高能激光與能量光纖的高效率和高可靠耦合，能有效提高高能激光的耦合能量。本發(fā)明提供的光錐型高功率耦合器，它包括能量光纖，它還包括圓臺(tái)形光錐，所述光錐直徑較大的端面為輸入端面，直徑較小的端面為耦合端面，耦合端面的直徑與能量光纖的直徑相匹配，光錐通過耦合端面與能量光纖熔接為一體，其外設(shè)有金屬護(hù)套。在上述技術(shù)方案中，所述光錐的輸入端面的直徑長(zhǎng)度為4 20毫米。在上述技術(shù)方案中，所述光錐的耦合端面的直徑長(zhǎng)度為0. 13 2毫米。
在上述技術(shù)方案中，所述光錐的輸入端面與耦合端面之間的距離為50 1800毫米。在上述技術(shù)方案中，所述護(hù)套包括連接為一體的粗環(huán)套管和細(xì)環(huán)套管，所述粗環(huán)套管的內(nèi)徑與輸入端面的直徑相匹配，細(xì)環(huán)套管的內(nèi)徑與能量光纖的直徑相匹配，光錐通過軟膠粘接固定在護(hù)套中，輸入端面與粗環(huán)套管的外端平齊。本發(fā)明提供的光錐型高功率耦合器的制造方法，包括以下步驟:A、將光纖預(yù)制棒部分拉制成能量光纖后，將余棒放置到熔融拉錐機(jī)上，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圓臺(tái)形光錐的輸入端面的直徑進(jìn)行拉制；B、設(shè)定與所述能量光纖相匹配的耦合端面的直徑、及光錐的輸入端面與耦合端面之間的距離，通過熔融拉錐機(jī)進(jìn)行拉錐；C、將光錐的耦合端面與能量光纖熔接為一體；D、將光錐固定在金屬護(hù)套中。在上述技術(shù)方案中，步驟A中所述光錐的輸入端面的直徑長(zhǎng)度為4 20毫米。在上述技術(shù)方案中，步驟B中所述光錐的耦合端面的直徑長(zhǎng)度為0. 13 2毫米。在上述技術(shù)方案中，步驟B中所述光錐的輸入端面與耦合端面之間的距離為50 1800毫米。在上述技術(shù)方案中，步驟D包括以下步驟D1、選取由內(nèi)徑與輸入端面的直徑相匹配、長(zhǎng)度與輸入端面與耦合端面之間距離相匹配的粗環(huán)套管、及內(nèi)徑與能量光纖的直徑相匹配的細(xì)環(huán)套管構(gòu)成的護(hù)套；D2、將光錐插入所述護(hù)套中，使光錐的輸入端面與護(hù)套的粗環(huán)套管的外端平齊，然后在光錐與護(hù)套間的空隙部分填入軟膠，將光錐粘接固定在護(hù)套中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下(1)本發(fā)明中光錐的輸入端面接收高功率激光，并通過與一根光纖端面實(shí)體相連的耦合端面，耦合進(jìn)光纖中，實(shí)現(xiàn)高能激光與能量光纖的高效率和高可靠耦合。(2)本發(fā)明利用光錐來實(shí)現(xiàn)高能激光的耦合，能有效提高高能激光的耦合能量，在高能激光耦合傳輸領(lǐng)域具有很高的潛在應(yīng)用價(jià)值。(3)本發(fā)明的耦合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，具有較高的可靠性。(4)本發(fā)明的耦合器能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)尺寸，具有很好的靈活性。(5)本發(fā)明的耦合器體積比較小，便于攜帶，即使在復(fù)雜環(huán)境中使用仍然方便。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中圓臺(tái)形光錐和能量光纖連接的主視圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中光錐的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中護(hù)套的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-輸入端面，2-光錐，3-耦合端面，4-能量光纖，5-粗環(huán)套管，6-細(xì)環(huán)套管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的光錐型高功率耦合器，包括能量光纖4和圓臺(tái)形光錐2，參見圖2所示，光錐2直徑較大的端面為輸入端面1，直徑較小的端面為耦合端面 3，輸入端面1的直徑長(zhǎng)度為4 20毫米，耦合端面3的直徑長(zhǎng)度為0. 13 2毫米，輸入端面1與耦合端面3之間的距離為50 1800毫米。耦合端面3的直徑與能量光纖4的直徑
4相匹配，光錐2通過耦合端面3與能量光纖4熔接為一體，其外設(shè)有金屬護(hù)套。參見圖3所示，護(hù)套包括連接為一體的粗環(huán)套管5和細(xì)環(huán)套管6，粗環(huán)套管5的內(nèi)徑與輸入端面1的直徑相匹配，細(xì)環(huán)套管6的內(nèi)徑與能量光纖4的直徑相匹配，光錐2通過軟膠粘接固定在護(hù)套中，輸入端面1與粗環(huán)套管5的外端平齊。本發(fā)明實(shí)施例提供的光錐型高功率耦合器的制造方法，包括以下步驟A、將光纖預(yù)制棒部分拉制成能量光纖4后，將余棒放置到熔融拉錐機(jī)上，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圓臺(tái)形光錐2的輸入端面1的直徑進(jìn)行拉制，輸入端面1的直徑長(zhǎng)度為4 20毫米。B、設(shè)定與所述能量光纖4相匹配的耦合端面3的直徑、及光錐2的輸入端面1與耦合端面3之間的距離，通過熔融拉錐機(jī)進(jìn)行拉錐。耦合端面3的直徑長(zhǎng)度為0. 13 2毫米，輸入端面1與耦合端面3之間的距離為50 1800毫米。C、將光錐2的耦合端面3與能量光纖4熔接為一體；D、將光錐2固定在金屬護(hù)套中，具體包括以下步驟D1、選取由內(nèi)徑與輸入端面1的直徑相匹配、長(zhǎng)度與輸入端面1與耦合端面3之間距離相匹配的粗環(huán)套管5、及內(nèi)徑與能量光纖4的直徑相匹配的細(xì)環(huán)套管6構(gòu)成的護(hù)套；D2、將光錐2插入所述護(hù)套中，使光錐2的輸入端面1與護(hù)套的粗環(huán)套管5的外端平齊，然后在光錐2與護(hù)套間的空隙部分填入軟膠，將光錐2粘接固定在護(hù)套中。本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)計(jì)原理詳細(xì)闡述如下本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)光錐2的傾斜角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將光錐2的粗端，即輸入端面1 打磨成平面，采用與需要熔接的能量光纖4結(jié)構(gòu)相匹配的光纖預(yù)制棒拉制成光錐2，并將光錐2細(xì)端，即耦合端面3的尺寸調(diào)節(jié)到與能量光纖4的尺寸相匹配，從而實(shí)現(xiàn)光錐2與對(duì)應(yīng)的能量光纖4進(jìn)行高質(zhì)量的熔接，并在光錐光纖熔接件外套上一個(gè)金屬護(hù)套，對(duì)石英材質(zhì)的光錐耦合器進(jìn)行保護(hù)，從而將高能激光高效率地耦合進(jìn)能量光纖之中，并能為高能激光運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)提供一個(gè)高可靠性的高功率激光耦合器件。本發(fā)明實(shí)施例將光錐2的粗端，即輸入端面1打磨成規(guī)整的平面，粗糙度達(dá)到精細(xì)級(jí)。輸入端面1的直徑可以達(dá)到6mm以上，這里的輸入端面1的直徑指粗端直徑，其內(nèi)還有一個(gè)芯區(qū)直徑，為按比例縮小。按芯包比1 1.1來計(jì)算，則輸入端面1的芯區(qū)直徑可以達(dá)到5. 45mm，從而使可接受的高能激光束的光束直徑達(dá)到5mm以上，從而大大降低了高能激光束單位面積的能量強(qiáng)度，進(jìn)而可以有效控制因高能激光束的直徑變小而導(dǎo)致的光損傷。 對(duì)光錐2的細(xì)端，即耦合端面3進(jìn)行端面切割處理，使之較為平整，然后將之與能量光纖4 熔接，形成光錐光纖的一體化產(chǎn)品，以便將經(jīng)由光錐2接收的能量耦合進(jìn)能量光纖4中進(jìn)行傳輸。光錐光纖一體化耦合器成型后，需要對(duì)其進(jìn)行封裝保護(hù)。本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)了一種封裝方式，采用如圖3所示的護(hù)套進(jìn)行保護(hù)。護(hù)套采用金屬等較硬材質(zhì)制成，能承受外界的較大沖擊力。護(hù)套由粗環(huán)套管5和細(xì)環(huán)套管6組成，粗環(huán)套管5的內(nèi)徑與光錐2粗端的直徑相匹配，細(xì)環(huán)套管6的內(nèi)徑與能量光纖4的直徑相匹配，然后將光錐插入護(hù)套中，使光錐2的粗端與護(hù)套的粗環(huán)套管5的外端相平齊，然后在光錐2與護(hù)套間的空隙部分加入較低折射率的比較軟的粘膠，從而正好將光錐2固定在護(hù)套的中間，利用護(hù)套的硬質(zhì)和粘膠的軟性為光錐光纖一體化耦合器提供充分可靠的保護(hù)。
對(duì)于光錐光纖一體化耦合器而言，其最關(guān)鍵的指標(biāo)是透光效率以及光錐2粗端直徑與高能激光束的匹配，從而在控制光的損傷的同時(shí)，將激光的透過率控制在合理范圍內(nèi)。 本發(fā)明實(shí)施例采用與能量光纖4相匹配的光錐用光棒，使拉制光錐用光棒的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與能量光纖4相一致，數(shù)值孔徑相一致，最方便的是采用拉制能量光纖4的光棒進(jìn)行光錐2的制備，從而充分保證光錐2與能量光纖4的匹配。本發(fā)明實(shí)施例通過控制光錐2的長(zhǎng)度，來調(diào)節(jié)光錐2的光傳輸效率。如圖3所示， 通過設(shè)定，將光錐2的粗端直徑和細(xì)端直徑固定，然后在實(shí)際熔融拉錐過程中，通過調(diào)節(jié)光錐2從粗端到細(xì)端的長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)光錐整體的透過率。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需求，在容許有較長(zhǎng)光錐光纖一體化耦合器長(zhǎng)度的情況下，可以將光錐2的長(zhǎng)度盡量增大，則光錐整體透過率將能得到有效提升。在對(duì)光錐光纖一體化耦合器長(zhǎng)度要求較高的情況下，在可以將光錐2的長(zhǎng)度減小，另外調(diào)節(jié)細(xì)端的直徑，將其稍稍放大，通過提升細(xì)端與能量光纖4的熔接效率，從而在既保障高功率光錐光纖一體化耦合器的小型化的同時(shí)，又保障其整體激光透過率。下面通過2個(gè)具體實(shí)施例說明耦合器的制造方法。實(shí)施例1根據(jù)高能激光的傳輸需求，需要的光錐粗端芯區(qū)直徑達(dá)到3. 2mm,同時(shí)要求用于激光傳輸?shù)哪芰抗饫w的芯徑達(dá)到100 μ m，光錐光纖一體化高功率耦合器的激光透過率達(dá)到 75%以上。基于這一設(shè)計(jì)目的，先利用制棒設(shè)備制備芯包比為0.8的光纖預(yù)制棒，光纖預(yù)制棒的外徑達(dá)到20mm，芯區(qū)直徑為16mm。利用光纖預(yù)制棒拉制數(shù)百米能量光纖4，能量光纖4的芯徑為100 μ m,包層直徑為 125 μ m,然后再利用余棒制備光錐。將余棒放置到熔融拉錐機(jī)上，首先設(shè)定光錐2粗端的直徑為4mm，這樣即可滿足粗端的芯區(qū)直徑達(dá)到3. 2mm，進(jìn)行第一次拉制，將余棒均勻拉制成外徑為4mm的細(xì)棒。然后再設(shè)定光錐2細(xì)端的直徑為130 μ m，這樣其芯區(qū)直徑為104 μ m， 正好與能量光纖4匹配，然后利用熔融拉錐機(jī)進(jìn)行拉錐，通過控制，將光錐2的長(zhǎng)度控制到 50mm,然后將光錐2的細(xì)端與能量光纖4進(jìn)行熔接，能量光纖4的長(zhǎng)度為10mm，則可得到整體激光透過率達(dá)到75%以上，長(zhǎng)度在60mm的光錐光纖一體化高功率耦合器。選取粗環(huán)套管5內(nèi)徑為4. 2mm、細(xì)環(huán)套管6內(nèi)徑為135 μ m的護(hù)套，護(hù)套長(zhǎng)度達(dá)到 55mm，從而使粗環(huán)套管5的內(nèi)徑與光錐2的粗端直徑相匹配，細(xì)環(huán)套管6的內(nèi)徑與能量光纖 4的直徑相匹配，然后將光錐2插入護(hù)套中，使光錐2的粗端與護(hù)套的粗環(huán)套管5的外端相平齊，然后在光錐2與護(hù)套間的空隙部分加入較低折射率的比較軟的粘膠，從而正好將光錐2固定在護(hù)套的中間，利用護(hù)套的硬質(zhì)和粘膠的軟性，為光錐光纖一體化耦合器提供充分可靠的保護(hù)，即可靠的高功率耦合器制備成功。實(shí)施例2根據(jù)高能激光的傳輸需求，需要的光錐粗端芯區(qū)直徑達(dá)到10mm，同時(shí)要求用于激光傳輸?shù)哪芰抗饫w的芯徑達(dá)到1mm，整體光錐光纖一體化高功率耦合器的激光透過率達(dá)到 85%以上，并要求能量光纖長(zhǎng)度在IOOm左右，光錐光纖一體化耦合器長(zhǎng)度控制在IOOOmm左右。基于這一設(shè)計(jì)要求，首先利用制棒設(shè)備制備芯包比為0. 8的光纖預(yù)制棒，光棒外徑達(dá)到 30mm,芯區(qū)直徑為24mm。利用光纖預(yù)制棒拉制兩百米能量光纖4，能量光纖4的芯徑為1mm，包層直徑為 1. 25mm。然后再利用余棒制備光錐，將余棒放置到熔融拉錐機(jī)上，首先設(shè)定光錐2粗端的直徑為12. 5mm，這樣即可滿足粗端的芯區(qū)直徑達(dá)到10mm，進(jìn)行第一次拉制，將余棒均勻拉制成外徑為12. 5mm的細(xì)棒。然后再設(shè)定光錐2細(xì)端的直徑為1. 2mm,這樣其芯區(qū)直徑為 0. 96mm，正好與能量光纖4匹配，然后利用熔融拉錐機(jī)進(jìn)行拉錐，由于此時(shí)光錐2細(xì)端的直徑達(dá)到1000mm，與光錐2粗端的直徑相差比例在0. 1，因此可以通過控制，將光錐2的長(zhǎng)度控制到900mm，然后將光錐2的細(xì)端與選取的IOOm能量光纖4進(jìn)行熔接，熔接后作為耦合器部分的能量光纖長(zhǎng)度為100mm，則可得到整體激光透過率達(dá)到85%以上，耦合器整體長(zhǎng)度在IOOOmm的光錐光纖一體化高功率耦合器。然后選取粗環(huán)套管5內(nèi)徑為12. 7mm、細(xì)環(huán)套管6內(nèi)徑為1. 3mm的護(hù)套，護(hù)套長(zhǎng)度達(dá)到1000mm，從而使護(hù)套粗環(huán)套管5的內(nèi)徑與光錐2粗端的直徑相匹配，護(hù)套細(xì)環(huán)套管6的內(nèi)徑與能量光纖4的直徑相匹配，然后將光錐2插入護(hù)套中，使光錐2的粗端與護(hù)套的粗環(huán)套管5的外端相平齊，然后在光錐2與護(hù)套間的空隙部分加入較低折射率的比較軟的粘膠，從而正好將光錐2固定在護(hù)套的中間，利用護(hù)套的硬質(zhì)和粘膠的軟性，為光錐光纖一體化耦合器提供充分可靠的保護(hù)。至此，一個(gè)小巧、簡(jiǎn)易、可靠、高效率的高功率耦合器制備成功。實(shí)施例3根據(jù)高能激光的傳輸需求，需要的光錐粗端芯區(qū)直徑達(dá)到16mm，同時(shí)要求用于激光傳輸?shù)哪芰抗饫w的芯徑達(dá)到1. 6mm，整體光錐光纖一體化高功率耦合器的激光透過率達(dá)到90%以上，并要求，光錐光纖一體化耦合器長(zhǎng)度控制在2000mm以內(nèi)?；谶@一設(shè)計(jì)要求， 首先利用制棒設(shè)備制備芯包比為0. 8的光纖預(yù)制棒，光棒外徑達(dá)到20mm，芯區(qū)直徑為16mm。利用光纖預(yù)制棒拉制兩百米能量光纖4，能量光纖4的芯徑為1. 6mm,包層直徑為 2.0mm。然后再利用余棒制備光錐，因余棒粗端直徑已經(jīng)達(dá)到20mm，粗端的芯區(qū)直徑達(dá)到 16mm,故不用進(jìn)行第一次拉錐，直接拉制細(xì)端。設(shè)定光錐2細(xì)端的直徑為2. Omm,這樣其芯區(qū)直徑為1. 6mm，正好與能量光纖4匹配，然后利用熔融拉錐機(jī)進(jìn)行拉錐，由于此時(shí)光錐2細(xì)端的直徑達(dá)到2. Omm,與光錐2粗端的直徑相差比例在0. 1，因此可以通過控制，將光錐2的長(zhǎng)度控制到1800mm，然后將光錐2的細(xì)端與選取的50m能量光纖4進(jìn)行熔接，熔接后作為耦合器部分的能量光纖長(zhǎng)度為100mm，則可得到整體激光透過率達(dá)到90%以上，耦合器整體長(zhǎng)度在1900mm的光錐光纖一體化高功率耦合器。然后選取粗環(huán)套管5內(nèi)徑為20. 2mm、細(xì)環(huán)套管6內(nèi)徑為2. 2mm的護(hù)套，護(hù)套長(zhǎng)度達(dá)到1900mm，從而使護(hù)套粗環(huán)套管5的內(nèi)徑與光錐2粗端的直徑相匹配，護(hù)套細(xì)環(huán)套管6的內(nèi)徑與能量光纖4的直徑相匹配，然后將光錐2插入護(hù)套中，使光錐2的粗端與護(hù)套的粗環(huán)套管5的外端相平齊，然后在光錐2與護(hù)套間的空隙部分加入較低折射率的比較軟的粘膠，從而正好將光錐2固定在護(hù)套的中間，利用護(hù)套的硬質(zhì)和粘膠的軟性，為光錐光纖一體化耦合器提供充分可靠的保護(hù)。至此，一個(gè)小巧、簡(jiǎn)易、可靠、高效率的高功率耦合器制備成功。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種光錐型高功率耦合器，它包括能量光纖G)，其特征在于它還包括圓臺(tái)形光錐 O)，所述光錐( 直徑較大的端面為輸入端面(1)，直徑較小的端面為耦合端面(3)，耦合端面⑶的直徑與能量光纖⑷的直徑相匹配，光錐⑵通過耦合端面⑶與能量光纖熔接為一體，其外設(shè)有金屬護(hù)套。
2.如權(quán)利要求1所述的光錐型高功率耦合器，其特征在于所述光錐O)的輸入端面 (1)的直徑長(zhǎng)度為4 20毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的光錐型高功率耦合器，其特征在于所述光錐O)的耦合端面 (3)的直徑長(zhǎng)度為0.13 2毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的光錐型高功率耦合器，其特征在于所述光錐O)的輸入端面 (1)與耦合端面⑶之間的距離為50 1800毫米。
5.如權(quán)利要求1所述的光錐型高功率耦合器，其特征在于所述護(hù)套包括連接為一體的粗環(huán)套管( 和細(xì)環(huán)套管(6)，所述粗環(huán)套管(5)的內(nèi)徑與輸入端面(1)的直徑相匹配， 細(xì)環(huán)套管(6)的內(nèi)徑與能量光纖(4)的直徑相匹配，光錐( 通過軟膠粘接固定在護(hù)套中， 輸入端面(1)與粗環(huán)套管(5)的外端平齊。
6.如權(quán)利要求1所述的光錐型高功率耦合器的制造方法，其特征在于包括以下步驟A、將光纖預(yù)制棒部分拉制成能量光纖(4)后，將余棒放置到熔融拉錐機(jī)上，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圓臺(tái)形光錐O)的輸入端面(1)的直徑進(jìn)行拉制；B、設(shè)定與所述能量光纖(4)相匹配的耦合端面C3)的直徑、及光錐( 的輸入端面(1) 與耦合端面C3)之間的距離，通過熔融拉錐機(jī)進(jìn)行拉錐；C、將光錐O)的耦合端面( 與能量光纖(4)熔接為一體；D、將光錐O)固定在金屬護(hù)套中。
7.如權(quán)利要求6所述的光錐型高功率耦合器的制造方法，其特征在于步驟A中所述光錐O)的輸入端面(1)的直徑長(zhǎng)度為4 20毫米。
8.如權(quán)利要求7所述的光錐型高功率耦合器的制造方法，其特征在于步驟B中所述光錐⑵的耦合端面⑶的直徑長(zhǎng)度為0. 13 2毫米。
9.如權(quán)利要求7所述的光錐型高功率耦合器的制造方法，其特征在于步驟B中所述光錐O)的輸入端面(1)與耦合端面(3)之間的距離為50 1800毫米。
10.如權(quán)利要求9所述的光錐型高功率耦合器的制造方法，其特征在于步驟D包括以下步驟D1、選取由內(nèi)徑與輸入端面(1)的直徑相匹配、長(zhǎng)度與輸入端面(1)與耦合端面(3)之間距離相匹配的粗環(huán)套管(5)、及內(nèi)徑與能量光纖(4)的直徑相匹配的細(xì)環(huán)套管(6)構(gòu)成的護(hù)套；D2、將光錐( 插入所述護(hù)套中，使光錐O)的輸入端面(1)與護(hù)套的粗環(huán)套管(5)的外端平齊，然后在光錐( 與護(hù)套間的空隙部分填入軟膠，將光錐( 粘接固定在護(hù)套中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光錐型高功率耦合器及其制造方法，方法包括步驟將光纖預(yù)制棒部分拉制成能量光纖后，將余棒放置到熔融拉錐機(jī)上，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圓臺(tái)形光錐的輸入端面的直徑進(jìn)行拉制；設(shè)定與所述能量光纖相匹配的耦合端面的直徑、及光錐的輸入端面與耦合端面之間的距離，通過熔融拉錐機(jī)進(jìn)行拉錐；將光錐的耦合端面與能量光纖熔接為一體；將光錐固定在金屬護(hù)套中。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，體積較小，便于攜帶，能根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié)尺寸，能實(shí)現(xiàn)高能激光與能量光纖的高效率和高可靠耦合，能有效提高高能激光的耦合能量。
文檔編號(hào)G02B6/255GK102508335SQ20111035549
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者李詩愈, 羅文勇, 趙磊, 陳偉 申請(qǐng)人:烽火通信科技股份有限公司