本發(fā)明涉及剝除包層光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及剝除高功率包層光的剝除器及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的包層光剝除的方法大致分為三類，一類是在內(nèi)包層周圍涂一層高折射率膠，一類是在內(nèi)包層表面鍍上石墨烯，金屬，藍(lán)寶石等高導(dǎo)熱性質(zhì)的膜(或基質(zhì))，第三類是對(duì)內(nèi)包層石英表面通過某種技術(shù)手段人為引入缺陷，例如通過酸腐蝕讓表面凹凸不平。前兩類都是在內(nèi)包層周圍引入高折射率介質(zhì)，使得全反射發(fā)生的折射率條件滿足，最后一類是將表面變得粗糙，使得全反射發(fā)生的入射角條件不滿足。常見的包層光剝除的方法都是通過破壞全反射發(fā)生條件來完成的。

常見的包層光剝除的方法大多都存在包層光功率剝除沿軸向不均勻的問題，這就使得靠近剝除起點(diǎn)的地方溫度會(huì)很高，也會(huì)大大限制剝除功率。市場上主流的剝除高功率包層光的剝除器件大多是通過封裝熱沉外殼接觸水冷板的方式來冷卻的，使得冷卻效果也不是很好，這樣就大大限制了剝除功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷之一，提供包括側(cè)耦合光纖、水冷板，所述水冷板上設(shè)有水冷槽、冷卻液通道，所述水冷槽在所述水冷板上呈螺旋狀設(shè)置，所述冷卻液通道貫穿所述水冷板；所述側(cè)耦合光纖繞設(shè)于所述水冷槽中，所述側(cè)耦合光纖包括無源光纖、無芯光纖及低折射率涂覆層，所述無源光纖、無芯光纖兩端分離、中間并行設(shè)置，所述低折射率涂覆層設(shè)置于所述無源光纖、無芯光纖的并行部分的外部，所述無芯光纖中摻有背景損耗雜質(zhì)。側(cè)耦合光纖中無源光纖內(nèi)包層中的包層光通過光纖耦合作用慢慢耦合到摻有背景損耗雜質(zhì)的無芯光纖中去，由于無芯光纖有較大的背景損耗，使得無芯光纖中的包層光被損耗變成熱量，由于側(cè)耦合是隨著光纖軸向慢慢進(jìn)行的，因此損耗變成的熱量不會(huì)在短距離內(nèi)產(chǎn)生熱積累，不會(huì)使得剝除開始的地方溫度很高。產(chǎn)生的熱量也通過水冷槽冷卻帶走，使得最大程度地對(duì)側(cè)耦合光纖進(jìn)行冷卻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

一種剝除高功率包層光的剝除器，包括側(cè)耦合光纖、水冷板，所述水冷板上設(shè)有水冷槽、冷卻液通道，所述水冷槽在所述水冷板上呈螺旋狀設(shè)置，所述冷卻液通道貫穿所述水冷板；所述側(cè)耦合光纖繞設(shè)于所述水冷槽中，所述側(cè)耦合光纖包括無源光纖、無芯光纖及低折射率涂覆層，所述無源光纖、無芯光纖兩端分離、中間并行設(shè)置，所述低折射率涂覆層設(shè)置于所述無源光纖、無芯光纖的并行部分的外部，所述無芯光纖中摻有背景損耗雜質(zhì)。

作為上述方案的優(yōu)選，所述螺旋狀水冷槽的彎曲半徑r的范圍為8-12cm。

作為上述方案的優(yōu)選，所述背景損耗雜質(zhì)為鐵、鋁、鎂、鈣或堿金屬中的一種或多種。

作為上述方案的優(yōu)選，所述背景損耗雜質(zhì)還包括磷或氟。

作為上述方案的優(yōu)選，所述水冷槽由一個(gè)從內(nèi)向外延伸的第一螺旋凹槽再延伸形成一個(gè)從外向內(nèi)延伸的第二螺旋凹槽組合而成。

本發(fā)明還提供一種剝除高功率包層光的剝除器的制備方法，具體步驟如下：

(1)側(cè)耦合光纖的制作：將一根有芯光纖預(yù)制棒和一個(gè)摻有背景損耗雜質(zhì)的無芯光纖預(yù)制棒拉絲后分別形成無源光纖與無芯光纖，然后將所述無源光纖與無芯光纖并排設(shè)置后在外層進(jìn)行涂覆低折射率涂覆材料制成側(cè)耦合光纖前體；然后將所述側(cè)耦合光纖前體的兩端進(jìn)行剝離使得其兩端的無源光纖與無芯光纖的端頭均分開，然后再對(duì)所述無源光纖與無芯光纖的兩端重新涂覆低折射率涂覆材料后制成側(cè)耦合光纖；

(2)水冷板的制作：在一塊金屬板中打冷卻液通道，然后在水冷板上刻螺旋狀槽形成水冷槽；

(3)裝配：將所述側(cè)耦合光纖繞設(shè)于所述水冷板的水冷槽上。

作為上述方案的優(yōu)選，所述摻有背景損耗雜質(zhì)的無芯光纖預(yù)制棒的制備方法為：在套管內(nèi)通過mcvd氣相沉積法將背景損耗雜質(zhì)摻入到套管的管內(nèi)生成摻雜的二氧化硅，然后對(duì)套管的外壁進(jìn)行腐蝕，形成摻有背景損耗雜質(zhì)的無芯光纖預(yù)制棒。

作為上述方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中打冷卻液通道的具體方法為：在所述金屬板上打貫穿所述金屬板的橫向通道與縱向通道，所述橫向通道與縱向通道相連通，然后保留所述金屬板上所有通道上同一邊上相隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)孔分別作為進(jìn)口和出口并堵上通道上其他的孔。

作為上述方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中將所述有芯光纖預(yù)制棒和無芯光纖預(yù)制棒并排設(shè)置進(jìn)行拉絲及涂覆。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的本發(fā)明提供一種剝除高功率包層光的剝除器的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為側(cè)耦合光纖的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為水冷板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的本發(fā)明提供一種剝除高功率包層光的剝除器的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種剝除高功率包層光的剝除器，包括側(cè)耦合光纖1、水冷板2，所述水冷板2上設(shè)有水冷槽、冷卻液通道，所述水冷槽在所述水冷板上呈螺旋狀設(shè)置，，所述冷卻液通道貫穿所述水冷板并在所述水冷板上形成進(jìn)口701和出口702；所述側(cè)耦合光纖繞設(shè)于所述水冷槽中，所述側(cè)耦合光纖1包括無源光纖101、無芯光纖102及低折射率涂覆層103，所述無源光纖、無芯光纖兩端分離、中間并行設(shè)置，所述涂覆層設(shè)置于所述無源光纖、無芯光纖的并行設(shè)置部分的外部，所述無芯光纖中摻有背景損耗雜質(zhì)104。

本發(fā)明提供一種剝除高功率包層光的剝除器，側(cè)耦合光纖中無源光纖內(nèi)包層中的包層光通過光纖耦合作用慢慢耦合到無芯光纖中去，由于無芯光纖有較大的背景損耗，使得無芯光纖中的包層光被損耗變成熱量，由于光纖耦合是隨著光纖軸向慢慢進(jìn)行的，因此損耗變成的熱量不會(huì)在短距離內(nèi)產(chǎn)生熱積累，不會(huì)使得剝除開始的地方溫度很高。產(chǎn)生的熱量也通過水冷槽冷卻帶走，使得最大程度地對(duì)側(cè)耦合光纖進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，所述螺旋狀水冷槽的彎曲半徑r的范圍為8-12cm。為了較好的冷卻效果，大彎曲一般更有利于散熱，并且大彎曲可以對(duì)基模產(chǎn)生更小的影響，然而考慮到空間限制后確定彎曲半徑在8—12cm比較合適。

進(jìn)一步地，所述背景損耗雜質(zhì)104為鐵、鋁、鎂、鈣或堿金屬中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述背景損耗雜質(zhì)還包括磷或氟。當(dāng)所摻入的背景損耗雜質(zhì)對(duì)折射率影響較大時(shí)，可通過共摻磷或氟來使其折射率改變不大。

進(jìn)一步地，所述無芯光纖102的兩端可直接懸空或射到遮光板3，所述無源光纖101的一端與光纖激光器熔接、另一端作為輸出端或與端帽尾纖熔接。

本發(fā)明還提供一種剝除高功率包層光的剝除器的制備方法，具體步驟如下：

(1)側(cè)耦合光纖的制作：將一根有芯光纖預(yù)制棒和一根摻有背景損耗雜質(zhì)的無芯光纖預(yù)制棒拉絲后分別形成無源光纖與無芯光纖，然后將所述無源光纖與無芯光纖并排設(shè)置后在外層進(jìn)行涂覆低折射率涂覆材料制成側(cè)耦合光纖前體；然后將所述側(cè)耦合光纖前體的兩端進(jìn)行剝離使得其兩端的無源光纖與無芯光纖的端頭均分開，然后再對(duì)所述無源光纖與無芯光纖的兩端重新涂覆低折射率涂覆材料后制成側(cè)耦合光纖；

(2)水冷板的制作：如圖3所示，在一塊金屬板4中打冷卻液通道，具體方法為：在所述金屬板4上打貫穿所述金屬板的橫向通道5與縱向通道6，所述橫向通道5與縱向通道6相連通，然后保留所述金屬板上所有通道上同一邊上相隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)孔分別作為進(jìn)口701和出口702并堵上通道上其他的孔，然后在水冷板上刻槽螺旋狀槽形成水冷槽；

(3)裝配：將所述側(cè)耦合光纖繞設(shè)于所述水冷板的水冷槽上。

進(jìn)一步地，所述摻有背景損耗雜質(zhì)的無芯光纖預(yù)制棒的制備方法為：在套管內(nèi)通過mcvd氣相沉積法將背景損耗雜質(zhì)摻入到套管的管內(nèi)生成摻雜的二氧化硅，所述背景損耗雜質(zhì)為鐵、鋁、鎂、鈣或堿金屬中的一種或多種，對(duì)套管的外壁進(jìn)行腐蝕，形成摻有背景損耗雜質(zhì)的無芯光纖預(yù)制棒。

進(jìn)一步地，所述背景損耗雜質(zhì)還包括磷或氟。當(dāng)所摻入的背景損耗雜質(zhì)對(duì)折射率影響較大時(shí)，可通過共摻磷或氟來使其折射率改變不大。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)中將所述有芯光纖預(yù)制棒和無芯光纖預(yù)制棒并排設(shè)置進(jìn)行拉絲及涂覆。這樣可提高拉絲和涂覆效率。

實(shí)施例2

如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是，所述水冷槽由一個(gè)從內(nèi)向外延伸的第一螺旋凹槽再延伸形成一個(gè)從外向內(nèi)延伸的第二螺旋凹槽組合而成。這樣可以盡可能減小彎曲半徑變化范圍的情況下增大冷卻面積，從而提高剝除效率。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。