本發(fā)明涉及一種光纖激光器技術(shù)，特別是一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高功率光纖激光器輸出功率的包層光剝離器。

背景技術(shù)：

單根光纖輸出功率越來越高已經(jīng)成為高功率光纖激光器發(fā)展的趨勢(shì)。大模場(chǎng)雙包層光纖能夠保證更大的泵浦光輸入，但輸出的激光中往往帶有一定量的包層光，嚴(yán)重影響了輸出激光的光束質(zhì)量和單色性，必須及時(shí)濾除，否則會(huì)降低激光的功率密度。而且目前絕大部分高功率光纖激光器的工作方式是mopa(主振蕩功率放大)，這就要求激光器為多級(jí)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性不佳，需要有效的功率監(jiān)測(cè)手段來保證激光器在高功率下運(yùn)行的穩(wěn)定性。低功率下用分束器分光采樣的方法，由于分束器自身所能承受的通光功率有限，并不適用于高功率狀態(tài)下。目前對(duì)于全光纖結(jié)構(gòu)激光器在高功率下輸出激光的功率監(jiān)測(cè)，通常所采用的技術(shù)手段是通過監(jiān)測(cè)其泵浦源的輸出電源電功率來進(jìn)行標(biāo)定，而泵浦源溫度和自身的電光轉(zhuǎn)換效率會(huì)發(fā)生起伏，這樣測(cè)量出來的功率值有一定的誤差，一般只能作為參考值。而在實(shí)際測(cè)量中，所采用的方式往往是先使激光器停止工作，再在被加工件前面和激光器輸出端之間插入一個(gè)功率計(jì)進(jìn)行測(cè)量，這樣就默認(rèn)了激光器的輸出功率不變。但實(shí)際上由于泵浦源自身的溫度起伏和增益光纖自身的熱效應(yīng)等，激光器的輸出功率通常是不穩(wěn)定的，這種方法并不能達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包層光剝離器所剝除的部分包層光來標(biāo)定激光器輸出的信號(hào)光的裝置，可提高多級(jí)結(jié)構(gòu)的全光纖激光器在高功率下的穩(wěn)定性。

一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高功率光纖激光器輸出功率的包層光剝離器，包括雙包層光纖、脫羥基玻璃管、金屬外殼、光衰減片、光功率探測(cè)器；金屬外殼中空且外壁上設(shè)置光衰減片通孔，脫羥基玻璃管固定于金屬外殼內(nèi)，雙包層光纖設(shè)置于脫羥基玻璃管內(nèi)，光衰減片設(shè)置于光衰減片通孔處，光功率探測(cè)器設(shè)置于光衰減片上且與外部；雙包層光纖于光衰減片通孔處對(duì)應(yīng)處剝除涂覆層和外包層后用化學(xué)試劑對(duì)剩下的內(nèi)包層進(jìn)行粗糙化處理。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明將高功率全光纖結(jié)構(gòu)激光器的包層光剝離器和功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置結(jié)合到一起，并未破壞整個(gè)激光器系統(tǒng)的全光纖結(jié)構(gòu)，反而能減小高功率全光纖結(jié)構(gòu)激光器的體積，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且未增加額外的熔接點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)輸出的激光帶來額外的損耗；(2)本發(fā)明利用全光纖結(jié)構(gòu)激光器的信號(hào)光與包層光具有一定的比例關(guān)系，以及剝離器上特定位置上被剝離的包層光在總的被剝離的包層光中所占的特定比重，直接通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該位置上的光功率大小，就能夠?qū)崟r(shí)反饋出整個(gè)激光器輸出的光功率；(3)本發(fā)明所提供的一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高功率光纖激光器輸出功率的包層光剝離器，使傳統(tǒng)的包層光剝離器具有了能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸出光功率的功能。在該裝置中，雙包層光纖兩端的涂覆層與金屬螺帽的小孔之間通過膠水固定，增加了剝離器內(nèi)整段光纖的機(jī)械強(qiáng)度，光電探測(cè)器反應(yīng)速度快，線性度好，可實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器輸出功率的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確測(cè)量。

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高功率光纖激光器輸出功率的包層光剝離器，包括雙包層光纖1、脫羥基玻璃管4、金屬外殼5、光衰減片10、光功率探測(cè)器11；金屬外殼5中空且外壁上設(shè)置光衰減片通孔，脫羥基玻璃管4固定于金屬外殼5內(nèi)，雙包層光纖1設(shè)置于脫羥基玻璃管4內(nèi)，光衰減片10設(shè)置于光衰減片通孔處，光功率探測(cè)器11設(shè)置于光衰減片10上且與外部；雙包層光纖1于光衰減片通孔處對(duì)應(yīng)處剝除涂覆層和外包層后用化學(xué)試劑對(duì)剩下的內(nèi)包層2進(jìn)行粗糙化處理。

在雙包層光纖1上于光衰減片10處上取一段(長(zhǎng)度要適中)，剝除涂覆層和外包層后，再用化學(xué)試劑對(duì)剩下的內(nèi)包層2進(jìn)行粗糙化處理，兩端各剩下一段3。

金屬外殼5的一側(cè)壁上設(shè)有水嘴9，可供冷卻水6進(jìn)出；腔內(nèi)設(shè)有比脫羥基玻璃管4的外徑略大的突出部分7，作為脫羥基玻璃管4的支撐結(jié)構(gòu)；金屬外殼5外壁的光衰減片通孔上(由該位置處被剝離的包層光在總的被剝離的包層光中所占的特定比重所決定)沿通孔周向設(shè)置光衰減片卡槽15，光衰減片10固定于于光衰減片卡槽15上；金屬外殼5外壁上沿光衰減片通孔周向設(shè)置功率探測(cè)器卡槽16，功率探測(cè)器11固定于功率探測(cè)器卡槽16上。整個(gè)金屬外殼5內(nèi)部中空，兩端留有通孔，通孔的尺寸要比密封圈8略大，孔壁上打有與螺帽13相匹配的螺紋；金屬外殼5即為整個(gè)器件的水冷裝置。

脫羥基玻璃管4必須透明，且呈圓柱狀。

光衰減片10根據(jù)激光器所使用的泵浦光波段和泵浦光功率以及其衰減程度(要保證光功率探測(cè)器工作在線性區(qū)域內(nèi))進(jìn)行選擇，而且尺寸要與密封圈14相匹配，要防水，有一定的機(jī)械強(qiáng)度。

光功率探測(cè)器11根據(jù)激光器所使用的泵浦光波段和泵浦光功率進(jìn)行選擇，而且尺寸要與卡槽16相匹配，外接管腳引線12，用于與外圍探測(cè)電路連接。

金屬螺帽上的螺紋要與金屬外殼兩端通孔孔壁上的螺紋相匹配，而且帽上要留有小孔，使光纖能通過。

一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高功率光纖激光器輸出功率的包層光剝離器的制作方法，包括下列步驟：

①加工脫羥基璃管，加工出來的脫羥基玻璃管必須透明，且呈圓柱狀。

②加工金屬外殼，在金屬外殼的一側(cè)壁上加工出兩個(gè)水嘴，可供冷卻水進(jìn)出；在腔內(nèi)加工出比脫羥基玻璃管的外徑略大的突出部分，作為脫羥基玻璃管的支撐結(jié)構(gòu)；在另一側(cè)壁上的特定位置，加工出與密封圈14的尺寸相匹配的卡槽15與以及與光功率探測(cè)器11的尺寸相匹配的卡槽16；整個(gè)金屬外殼內(nèi)部中空，兩端留有通孔，通孔的尺寸要比密封圈8略大，孔壁上打有與螺帽相匹配的螺紋。

③加工金屬螺帽，使金屬螺帽與金屬外殼兩端通孔孔壁上的螺紋相匹配，且帽上要留有小孔，使光纖能通過。

④取一段長(zhǎng)度適中的雙包層光纖，在該段雙包層光纖的中間位置用鏟刀將涂覆層和外包層剝除后，再用特定的化學(xué)試劑對(duì)剩下的內(nèi)包層進(jìn)行粗糙化處理，使經(jīng)過粗糙化處理之后的內(nèi)包層外表面的全反射結(jié)構(gòu)被破壞，達(dá)到所要求的剝離度。

⑤先將經(jīng)過粗糙化處理的雙包層光纖懸空穿過脫羥基玻璃管，使經(jīng)過粗糙化處理的那一段位于脫羥基玻璃管的中間位置，再將脫羥基玻璃管穿過金屬外殼的內(nèi)部，使脫羥基玻璃管位于金屬外殼腔內(nèi)兩端的突出部分之上，之后要特別注意將兩個(gè)密封圈(8)分別穿過脫羥基玻璃管的兩端，并與金屬外殼腔內(nèi)兩端的突出部分緊貼，防止通水時(shí)漏水；再將雙包層光纖的兩端分別穿過兩個(gè)金屬螺帽的小孔，再把兩個(gè)金屬螺帽分別放入金屬外殼兩端的通孔中，旋緊。

⑥再用膠水將雙包層光纖兩端的涂覆層與金屬螺帽的小孔固定。

⑦將密封圈14放入與其尺寸相匹配的卡槽內(nèi)，壓緊，再用膠水將密封圈與外圍金屬外殼內(nèi)壁的間隙固定。

⑧將光衰減片放到已固定好的密封圈14上，并與外圍金屬外殼內(nèi)壁卡緊。

⑨將光功率探測(cè)器安裝在對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)，卡緊。對(duì)待測(cè)激光器與光功率探測(cè)器供電，并將該剝離器接水，對(duì)光功率探測(cè)器進(jìn)行標(biāo)定：逐步增加激光器的供電電流，觀察光功率探測(cè)器的響應(yīng)，使光功率探測(cè)器的響應(yīng)在電流的逐步提升過程中，始終處在線性區(qū)域內(nèi)，不飽和也不截止，標(biāo)定完畢。