一種n×1高功率光纖激光合束器制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種N×1高功率光纖激光合束器制作方法，首先將N根單芯光纖放入一段含氟二氧化硅套管中，并用兩根以上玻璃管填充所述單芯光纖與所述含氟二氧化硅套管之間的空隙，制成多芯光纖，然后將所述多芯光纖一端進行熔融拉錐，另一端用氫氟酸將所述含氟二氧化硅套管及所述玻璃管腐蝕掉。該N×1高功率光纖激光合束器制作方法的制作工藝簡單，并且具有良好的精確性和可重復性，并能適用于多根高功率保偏光纖激光器的相干合束。
【專利說明】一種NX1高功率光纖激光合束器制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖激光器領域，特別是一種高功率光纖激光合束器制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著光纖激光器的發(fā)展,對光纖激光器的輸出功率和輸出光束質量的要求越來越高，但受限于光纖自身的損傷閾值及光纖傳輸過程中的熱效應和非線性效應，單根光纖輸出的最高功率和光束質量均已接近理論極限值。為進一步提高光纖激光器的輸出功率，就需要使用高功率光纖激光合束器。高功率光纖激光合束器的輸入端可以是多個高光束質量、高輸出功率的光纖激光器，經(jīng)過非相干合束或是相干合束后，組束成單根光纖輸出。
[0003]目前，國內(nèi)外制作高功率光纖激光合束器的方法主要是將多根光纖激光器的輸出尾纖捆綁成一束后，外層用一個薄的玻璃套管套上，然后利用氫氧焰加熱或電極放電的方式對玻璃套管進行高溫加熱，使多根獨立的光纖激光器輸出尾纖熔融成一體后拉伸錐變到指定的直徑。現(xiàn)有光纖激光合束器制作方法中有的采用的是制作一個具有多個柱形孔的光纖套管，然后將多根獨立泵浦光纖分別對準光纖套管中相應的柱形孔后插入孔中，形成光纖激光器的泵浦光的合束器。上述已有的制作高功率光纖合束器的方法存在的主要不足是:多根光纖的捆綁或是對準后插入多個柱形孔，在工藝上操作起來所要求的精確度和可重復性都不理想，而且隨著輸入光纖數(shù)目的增加和直徑的減小，工藝難度會進一步加大；當需要制作保偏光纖激光器的合束器時，要求將多根保偏光纖的偏振軸同時對準后再進行熔融拉錐，采用已有的制作方法，很難實現(xiàn)這一要求；當輸入的光纖激光器具備同一偏振態(tài)，同相位條件，需要經(jīng)過高功率光纖激光合束器進行相干合束時，就要求各個纖芯之間的間距縮小以獲得較大的占空比，因此就需要輸入光纖的直徑在幾十微米量級，采用已有的制作方法，很難實現(xiàn)如此小直徑的光纖的捆綁合束或是將其對準后插入柱形孔中。
[0004]因此，找出一種能解決上述不足的高功率激光合束器的制造方法成為本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種NX I高功率光纖激光合束器制作方法，該高功率光纖激光合束器制作方法的制作工藝簡單，并且具有良好的精確性和可重復性，并能適用于多根高功率保偏光纖激光器的相干合束。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種NXl高功率光纖激光合束器制作方法,包括如下步驟:
[0007]A.將N根單芯光纖放入一段含氟二氧化硅套管中，并用兩根以上玻璃管填充所述單芯光纖與所述含氟二氧化硅套管之間的空隙，制成多芯光纖，所述單芯光纖之間均有所述玻璃管間隔；
[0008]B.將所述多芯光纖一端進行熔融拉錐，另一端用氫氟酸將所述含氟二氧化硅套管及所述玻璃管腐蝕掉。[0009]優(yōu)選的，所述單芯光纖為單模光纖、多模光纖、大模場直徑光纖、保偏光纖、光子晶體光纖或異性光纖中的一種。
[0010]優(yōu)選的，所述單芯光纖在所述含氟二氧化硅套管中均勻分布。
[0011]利用本發(fā)明提供的NX I高功率光纖激光合束器制作方法制作高功率光纖激光合束器，無需將多根輸入光纖激光器的尾纖進行捆綁合束處理或是精確對準插孔，也無需進行保偏光纖的偏振軸同時對準，多根高功率光纖激光器的尾纖的直徑以及合束后各個纖芯之間的距離也可以進行靈活的設計和制作，制作工藝簡單，且具有良好的精確性和可重復性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明【具體實施方式】一 7X1高功率保偏光纖激光合束器制作方法中制出的多芯光纖徑向截面圖；
[0013]圖2為對圖1中多芯光纖的一端進行二氧化硅腐蝕示意圖；
[0014]圖3為經(jīng)過圖2所示的二氧化硅腐蝕后的效果示意圖；
[0015]圖4為經(jīng)過二氧化硅腐蝕后的多芯光纖進行熔融拉錐的示意圖；
[0016]圖5為【具體實施方式】二制成的高功率光纖激光合束器側視圖。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明的核心是提供一種NX I高功率光纖激光合束器制作方法，該種NX I高功率光纖激光合束器制作方法工藝簡單，且具有良好的精確性和可重復性。為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0018]本發(fā)明所提供的NX I高功率光纖激光合束器制作方法中，首先是制作一段多芯光纖。本文所述多芯光纖的制作過程如下:首先將N根單芯光纖置入一段含氟二氧化硅套管中，然后將玻璃管插入上述二氧化硅套管中，以便于將所述單芯光纖分離開，同時也起到擠固單芯光纖的作用，因此，玻璃管的數(shù)量肯定不止一根，同時為了能擠固上述單芯光纖，所用玻璃管的直徑也可能有區(qū)別，填充在含氟二氧化硅套管內(nèi)的玻璃管使上述N根單芯光纖之間均有玻璃管間隔，玻璃管可以是二氧化硅玻璃管，或者含二氧化硅的其他玻璃?？梢酝ㄟ^設計上述含氟二氧化硅管的直徑以及玻璃管的直徑控制制作完成的高功率光纖激光合束器的熔融拉錐后形成的尾纖直徑及合束后各個單芯光纖之間的間距。本文所述單芯光纖可以是單模光纖、多模光纖、大模場直徑光纖、保偏光纖、光子晶體光纖或異性光纖中的一種，或者其他可以制作光纖激光合束器的單芯光纖。本文所述含氟二氧化硅套管，可以包裹固定上述單芯光纖，同時適宜將要進行的熔融拉錐工作。
[0019]在制作完成上述多芯光纖之后，將所述多芯光纖的一端進行熔融拉錐，使多芯光纖中的玻璃管的空心部分熔融塌陷，直至所述多芯光纖的熔融拉錐一端可作為高功率光纖激光合束器的輸出端的直徑，熔融拉錐工作可使用氫氧焰加熱拉錐、石墨加熱拉錐、電極放電拉錐或激光加工拉錐等方法進行，熔融拉錐之后，原先填充在含氟二氧化硅套管內(nèi)的玻璃管的壁厚可達到Ium以下。多芯光纖的一端熔融拉錐到合適的直徑后，即可作為制成的NXl高功率光纖激光合束器的輸出端。[0020]相應的，對所述多芯光纖的另一端進行二氧化硅腐蝕，即采用可將二氧化硅腐蝕掉的化學試劑進行腐蝕。腐蝕過程中可將端部的含氟二氧化硅套管及玻璃管腐蝕掉，脫離了束縛的單芯光纖將會呈現(xiàn)出樹形散開狀，散開后的單芯光纖作為高功率光纖激光合束器的輸入端。進行二氧化硅腐蝕的化學試劑可以是氫氟酸，也可以是其他可以腐蝕二氧化硅的化學試劑。
[0021]請參考圖1至圖4，圖1至圖4是本發(fā)明一種NX I高功率光纖激光合束器制作方法的【具體實施方式】一:7X1高功率保偏光纖激光合束器的制作過程不意圖。
[0022]圖1是制作完成的多芯光纖4的徑向截面圖，此多芯光纖4包括含氟二氧化硅套管2及套裝在其中的七根單芯光纖1，本實施方式采用的單芯光纖為單包層保偏光纖1，七根保偏光纖I在含氟二氧化娃套管2中均勻分布,其間填充有不同直徑的玻璃管3,玻璃管3將I七根保偏光纖擠I固在含氟二氧化娃套管2中。圖2及圖3為對多芯光纖4的一端進行二氧化硅腐蝕示意圖，所用腐蝕試劑為氫氟酸5，腐蝕后的多芯光纖如圖3所示。圖4為多芯光纖4的熔融拉錐示意圖。
[0023]本發(fā)明提供的NX I高功率光纖激光合束器制作方法的【具體實施方式】二為19X I高功率保偏光纖激光合束器的制造方法。多芯光纖4同樣包括含氟二氧化硅套管2及套裝在其中的十九根單包層保偏光纖1，十九根保偏光纖I在含氟二氧化硅套管2中均勻分布，其間填充有不同直徑的玻璃管3，玻璃管3將十九根保偏光纖I擠固在含氟二氧化硅套管2中。十九根散開成樹狀的單芯光纖作為高功率保偏光纖的輸入端，進行熔融拉錐的一端作為高功率保偏光纖的輸出端。以上對本發(fā)明所提供的的NX I高功率光纖激光合束器制作方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種NX 1高功率光纖激光合束器制作方法，其特征在于，包括如下步驟: A.將N根單芯光纖(1)放入一段含氟二氧化硅套管(2)中，并用兩根以上玻璃管(3)填充所述單芯光纖(1)與所述含氟二氧化硅套管之間的空隙，制成多芯光纖(4)； B.將所述多芯光纖(4)一端進行熔融拉錐，另一端用氫氟酸將所述含氟二氧化硅套管及所述玻璃管腐蝕掉。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種NX1高功率光纖激光合束器制作方法,其特征在于,所述單芯光纖(1）為單模光纖、多模光纖、大模場直徑光纖、保偏光纖、光子晶體光纖或異性光纖中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種NX1高功率光纖激光合束器制作方法,其特征在于,所述單芯光纖(1)在所述含氟二氧化硅套管(2)中均勻分布。
【文檔編號】G02B6/255GK103901538SQ201210580844
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權日:2012年12月28日
【發(fā)明者】張帆 申請人:中國兵器裝備研究院