[實用新型]光纖涂覆層及外包層分段部分熱剝除器及包層光剝離器

有效

• 申請號: 201320703910.7
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN203688839U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 堯舜;趙方舟;王智勇;匡鴻深;董繁龍;葛廷武
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G02B6/245
• 分類號: G02B6/245;H01S3/067
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型涉及用于高功率光纖激光器和放大器的雙包層光纖涂覆層及外包層分段部分熱剝除器，及使用該熱剝除器制作的光纖包層光剝離器，屬于光纖激光器件技術領域。

背景技術

近年來，隨著大功率半導體激光泵浦技術和雙包層光纖拉制技術的逐漸成熟，光纖激光器由空間分立結構向全光纖結構轉化，輸出功率不斷提高，目前最大單模輸出功率已經超過一萬瓦，多模輸出功率達到數萬瓦。

在雙包層光纖激光系統的末端的光纖內包層中除了有殘留的泵浦光，還存在一部分自發輻射光（ASE）和在熔接點處從纖芯泄露到內包層中的信號光。如果這些光沒有被剝離而是被直接輸出，則會影響激光光束質量，更嚴重的還會引起下一級的泵浦合束器等器件發熱，甚至會燒毀器件。因此，對于光纖包層光的徹底剝離對于高功率的光纖激光系統的穩定性和高質量的激光輸出具有重要意義。

目前，國內外提出了多種剝離包層光的方法，比如直接在裸露的內包層上涂高折射率光學凝膠的方法（參見2012年12月9日公開的專利公開號為CN101718916A的專利《剝離雙包層光纖中剩余泵浦光的方法》）和在內包層上刻寫V型槽的方法（參見2011年5月19日公開的專利公開號為CN102255235A的專利《雙包層光纖中包層光的濾除方法》）都是使包層中的高階模式光因為不滿足全反射條件而從包層中泄露出來。但是這些方法無法將內包層中的低階模式的光濾除。有人提出采用腐蝕部分內包層的方法來剝離包層光(參見《End-pumped300W?continuous-wave?ytterbium?doped?all-fiber?laser?with?master?oscillator?multistage?power?amplifiers?configuration》,Optics?Express,Vol.16,2008,P17864-17869)。但上述三種方法都在很短光纖長度內剝離絕大部分包層光，這些包層光轉化成熱之后會導致光纖局部溫度過高，嚴重的會導致剝離器燒毀，甚至由于自聚焦效應而向前燒毀整個激光系統。為了解決這個問題，有人提出采用在光纖上分段涂覆具有不同折射率的光學凝膠的方法來實現對包層光的分段剝離，（參見《High?power?cladding?light?strippers》,Proc.of?SPIE，Vol.68736873271-8）。這種方式存在兩個問題，一是很難找到多種不同折射率且滿足光纖涂覆要求的高折膠，文中也只使用了兩種膠做實驗，這樣并不能使包層光轉換成的熱量分布得很均勻，從而無法滿足高功率激光器的要求；二是同樣不能保證低階模包層光的徹底剝離。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述幾種包層光剝離方式的缺點，提供了雙包層光纖涂覆層及外包層分段部分熱剝除器，以及使用此裝置制作而成的光纖包層光剝離器。

分段部分剝除涂覆層及外包層指的是平行于中心軸將光纖中的一段對應圓心角為θ的光纖的涂覆層及外包層進行剝除，然后同樣平行于中心軸將與此段光纖相鄰的下一段對應圓心角為θ的光纖的涂覆層及外包層進行剝除，依次類推，相鄰的兩段被剝除的涂覆層及外包層所對應的圓心角θ在光纖橫截面上的投影是連接的，所有被剝除的光纖部分所對應的圓心角之和不小于π，但是不大于π+θ。優選每段剝除的長度不小于5mm且不大于10mm。對于圓形內包層的光纖，圓心角θ不小于π/4且不大于π/3之間。而對于多邊形內包層的光纖，假設內包層為n邊形，則圓心角θ對應于2π/n，所剝除的涂覆層及外包層與多邊形的邊對應。

一種用于將光纖涂覆層及外包層進行分段地、部分地剝除的熱剝除器包括：底座、導軌、第一光纖夾持旋轉模塊、V型槽座、第一滑塊、第二滑塊、第二光纖夾持旋轉模塊、顯微鏡和三維調整架；底座為橫截面為倒“T”形的長底座，用于固定其它組件，在底座上中心突起的位置從一端到另一端依次安裝有第一光纖夾持旋轉模塊、導軌、第二光纖夾持旋轉模塊和三維調整架；在導軌上固定有V型槽座，V型槽座上表面刻有貫通的V型槽，在導軌和V型槽座外卡有第一滑塊和第二滑塊，三維調整架上安裝有顯微鏡；