[發(fā)明專利]光纖端面耦合防護(hù)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810023326.4
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN107994447A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈炎龍;陶蒙蒙;安曉霞;欒昆鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究所
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司61211
• 代理人: 陳廣民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖端面耦合防護(hù)裝置。

背景技術(shù)

近年來，中紅外光纖激光源在激光醫(yī)療、紅外泵浦、光譜學(xué)以及紅外對抗等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景而成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。目前，產(chǎn)生中紅外光纖激光的光纖介質(zhì)主要是軟玻璃光纖，包括氟化物光纖和硫化物光纖。而該類光纖存在機(jī)械強(qiáng)度差、損傷閾值以及熔點(diǎn)低(小于300℃)等缺點(diǎn)，使得該類光纖端面所承受的泵浦功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石英光纖。

傳統(tǒng)的中紅外光纖激光器光纖裝載熱沉為紫銅或鋁塊，并沒有防護(hù)措施，承受的泵浦功率有限。2009年34卷的《Optics Letters》“Liquid-cooled 24W mid-infrared Er:ZBLAN fiber laser”中公開了一種光纖端面防護(hù)方法，將軟玻璃光纖整體浸入恒溫的液體中，可以提高光纖端面承受的泵浦功率，進(jìn)而提高激光器輸出功率。但是，該激光器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，增加了激光器諧振腔調(diào)節(jié)難度；同時(shí)，增益光纖浸泡在液體中，可能會對光纖產(chǎn)生污染，光纖重復(fù)利用率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種光纖端面耦合防護(hù)裝置，解決了現(xiàn)有的光纖端面缺乏防護(hù)措施且泵浦功率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種光纖端面耦合防護(hù)裝置，其特殊之處在于：包括熱沉，熱沉表面設(shè)置有光纖安裝槽，光纖安裝槽的一端設(shè)置有流氣孔。

進(jìn)一步地，上述熱沉的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管與光纖安裝槽平行設(shè)置；所述導(dǎo)氣管一端與流氣孔連通，導(dǎo)氣管的另一端與流氣導(dǎo)管連通。

進(jìn)一步地，上述流氣孔位于一個(gè)熱沉臺階上，流氣孔的出口位置低于光纖安裝槽。

優(yōu)選地，上述光纖安裝槽為U型槽，所述導(dǎo)氣管為圓形導(dǎo)管。

優(yōu)選地，上述流氣導(dǎo)管用于產(chǎn)生干燥空氣氣流或者氮?dú)鈿饬鳌?/p>

進(jìn)一步地，上述流氣導(dǎo)管中的氣流速度為1～10m/s。

優(yōu)選地，上述流氣孔的出氣方向垂直于光纖安裝槽。

優(yōu)選地，上述熱沉為紫銅熱沉。

進(jìn)一步地，上述熱沉上對稱設(shè)置有兩個(gè)側(cè)翼。

進(jìn)一步地，上述熱沉通過側(cè)翼安裝在五維調(diào)節(jié)架上。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明通過設(shè)置光纖安裝槽和流氣孔，利用流氣孔產(chǎn)生的流氣防護(hù)光纖端面，實(shí)現(xiàn)了軟玻璃光纖端面的有效防護(hù)，提高了光纖端面泵浦功率承受能力，進(jìn)而大大提高了激光器輸出功率。

2、本發(fā)明在用于裝載光纖的熱沉的內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)氣管，實(shí)現(xiàn)了泵浦耦合和光纖端面防護(hù)一體化，降低了光纖端面防護(hù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，以及引入光纖端面保護(hù)對激光器效率的影響。

3、采用本發(fā)明提供的光纖端面耦合防護(hù)裝置進(jìn)行光纖端面防護(hù)時(shí)，光纖本身不受任何影響，可重復(fù)使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明光纖端面耦合防護(hù)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明光纖端面耦合防護(hù)裝置的軸向剖面示意圖。

其中，附圖標(biāo)記為：1-熱沉，2-導(dǎo)氣管，3-光纖安裝槽，4-流氣孔，5-熱沉臺階，6-側(cè)翼。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為一種光纖端面耦合防護(hù)裝置，主要適用于熔點(diǎn)低、損傷閾值低的軟玻璃光纖(例如氟化物光纖、硫化物光纖等)，同時(shí)也適用于普通石英光纖。

參見圖1和圖2，本發(fā)明較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)包括熱沉1，熱沉1的表面設(shè)置有光纖安裝槽3，光纖安裝槽3的一端設(shè)置有流氣孔4。優(yōu)選地，流氣孔4的出氣方向垂直于光纖安裝槽3。熱沉1的內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)氣管2，導(dǎo)氣管2與光纖安裝槽3平行設(shè)置；導(dǎo)氣管2一端與流氣孔4連通，導(dǎo)氣管2的另一端與流氣導(dǎo)管連通。流氣孔4位于一個(gè)熱沉臺階5上，流氣孔4的出口位置低于光纖安裝槽3。熱沉1上可以對稱設(shè)置兩個(gè)側(cè)翼6，側(cè)翼6的中心設(shè)置有通孔，熱沉1通過側(cè)翼6安裝于五維調(diào)節(jié)架上，實(shí)現(xiàn)端面泵浦時(shí)的端面耦合調(diào)節(jié)。

流氣導(dǎo)管用于產(chǎn)生流速為1～10m/s的干燥氣流(空氣氣流或者氮?dú)鈿饬?，該氣流穿過導(dǎo)氣管2后由流氣孔4排出。利用干燥氣流帶走端面泵浦裝載在光纖安裝槽3中的光纖端面聚積的廢熱，同時(shí)保證光纖端面處潔凈，達(dá)到光纖防護(hù)的效果。具體方法是：首先對光纖進(jìn)行切割處理形成光纖端面，然后通過導(dǎo)氣管和流氣孔提供流速為1～10m/s的干燥氣流，對切割好的光纖端面進(jìn)行熱防護(hù)處理，同時(shí)可以使光纖端面進(jìn)行潔凈處理，使光纖端面可以承受更高的泵浦功率。