[發(fā)明專利]一種光纖端帽熔接系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103777279B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 林學春;張志研;牛奔;南景洋;侯瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發(fā)明屬于光纖制造技術領域，具體涉及一種光纖端帽熔接系統(tǒng)，特別是光纖與大尺寸石英端帽熔接的熔接系統(tǒng)。本發(fā)明主要用于制作大功率傳能光纖。?

背景技術

高功率傳能光纖是光纖耦合輸出固體激光器及光纖激光必備器件，所以大尺寸階梯型光纖端帽熔接裝置開發(fā)有很大的實用意義。?

高功率傳能光纖制作中的核心技術是光纖端帽的熔接。高功率激光光纖傳輸存在以下待解決問題：1、光纖芯徑很細，高功率激光通過透鏡聚焦進入光纖，光纖端面的功率密度極高，光纖很容易損壞，所以要求光纖端面無任何損傷及污染，要求極為苛刻；2、光纖端面面積很小，不容易進行鍍膜處理，激光進入無鍍膜光纖端面存在較大的損耗，會產(chǎn)生更多損壞光纖的熱量；3、裸光纖兩端頭在安裝、拆卸過程中強度低，夾持很不方便。?

目前國內外的光纖熔接系統(tǒng)主要用于光纖和光纖熔接，或者光纖和直徑2mm以下的石英端帽進行熔接，不適合將光纖與大直徑石英端帽進行熔接。并且普通熔接機的熔接工作原理也不適合將光纖與大直徑石英端帽進行熔接。?

發(fā)明內容

(一)要解決的技術問題?

本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有的光纖熔接系統(tǒng)無法應用于光纖與大直徑的光纖端帽的熔接的問題。?

(二)技術方案?

本發(fā)明提出一種光纖端帽熔接系統(tǒng)，用于將光纖和端帽進行熔接，包括：激光產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生激光；環(huán)形光轉換裝置，用于將所述激光產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的激光轉換為發(fā)散的環(huán)形光；聚焦裝置，用于對所述環(huán)形光轉換裝置出射的發(fā)散的環(huán)形激光進行匯聚，使之聚焦在需要進行光纖端帽熔接的熔接面；光纖夾持裝置，用于夾持所要進行熔接的光纖，使之光纖端帽對準；以及端帽夾持裝置，用于夾持所要進行熔接的端帽。?

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述光纖夾持裝置所夾持的光纖和所述聚焦裝置中的至少一個光學元件位于熔接面的同一側；在所述至少一個光學元件的中心開設供所述光纖通過的通孔，光纖以穿過該通孔的方式被夾持于所述光纖夾持裝置上。?

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述環(huán)形光轉換裝置是環(huán)形楔形棱鏡，該環(huán)形楔形棱鏡呈現(xiàn)為圓柱體形，在圓柱體一個底面的中心位置向內部開設一個圓錐形凹槽，其入射光面為圓柱體的未開設圓錐形凹槽的底面，出射光面為開設有該圓錐形凹槽的底面一側。?

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，還包括一個擴束裝置，其設置于所述激光產(chǎn)生裝置和環(huán)形光轉換裝置之間，用于將所述激光產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的激光進行擴束后入射到所述環(huán)形光轉換裝置。?

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述光纖夾持裝置和所述端帽夾持裝置中的至少一個可以受控地進行移動，以便在操作中進行相互對準。?

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述聚集裝置包括第一聚焦鏡、反射鏡和第二聚焦鏡，其中所述第一聚焦鏡位于所述環(huán)形光轉換裝置產(chǎn)生的環(huán)形光的光路上，將所述環(huán)形光轉換為平行光；所述反射鏡位于所述第一聚焦鏡產(chǎn)生的平行環(huán)形光的光路上，用將該平行環(huán)形光折返90°，且其中心具有一供所述光纖穿過的通孔；所述第二聚焦鏡位于反射鏡反射的平行環(huán)形光的光路上，將該平行環(huán)形光聚焦成位于所述熔接面的的環(huán)狀光斑，其中心也具有一個供所述光纖穿過的通孔。?

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述光纖夾持裝置位于所述反射鏡的上方，用于安裝所述光纖，使所述光纖的一端穿過所述反射鏡的通孔及所述第二聚焦鏡的通孔。?

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述端帽夾持裝置位于所述熔接面的下方。?

所述光纖夾持裝置是電動平移臺，所述端帽夾持裝置是卡盤。?

(三)有益效果?

本發(fā)明的熔接系統(tǒng)可以實現(xiàn)將光纖兩端頭，即激光輸入端和輸出端熔接大直徑尺寸端帽，這樣在安裝過程中可以夾持大直徑光纖端帽代替夾持光纖，有利于夾持，并且大直徑端帽端面代替光纖端面作為激光入射端面可以大大降低激光入射端面的功率密度，降低入射端面的損傷概率，在大直徑端帽端面鍍膜比在光纖端面鍍膜更易于實現(xiàn)，可以增加激光的透射率，降低端面處的損耗，降低入射端面的損傷概率。?

附圖說明

為進一步說明本發(fā)明的技術內容，以下結合附圖對本發(fā)明作進一步闡述，其中：?

圖1為本發(fā)明的光纖端帽熔接系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖；?

圖2為圖1中環(huán)形楔形棱鏡的結構示意圖。?

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。?