[發明專利]光纖端面耦合防護裝置

在審

• 申請號: 201810023326.4
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN107994447A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 沈炎龍;陶蒙蒙;安曉霞;欒昆鵬
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本發明屬于激光技術領域，具體涉及一種光纖端面耦合防護裝置。

背景技術

近年來，中紅外光纖激光源在激光醫療、紅外泵浦、光譜學以及紅外對抗等領域有著潛在的應用前景而成為國內外研究熱點。目前，產生中紅外光纖激光的光纖介質主要是軟玻璃光纖，包括氟化物光纖和硫化物光纖。而該類光纖存在機械強度差、損傷閾值以及熔點低(小于300℃)等缺點，使得該類光纖端面所承受的泵浦功率遠遠低于石英光纖。

傳統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，進而提高激光器輸出功率。但是，該激光器的結構較為復雜，增加了激光器諧振腔調節難度；同時，增益光纖浸泡在液體中，可能會對光纖產生污染，光纖重復利用率低。

發明內容

本發明目的是提供一種光纖端面耦合防護裝置，解決了現有的光纖端面缺乏防護措施且泵浦功率低的技術問題。

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

進一步地，上述熱沉的內部設置有導氣管，所述導氣管與光纖安裝槽平行設置；所述導氣管一端與流氣孔連通，導氣管的另一端與流氣導管連通。

進一步地，上述流氣孔位于一個熱沉臺階上，流氣孔的出口位置低于光纖安裝槽。

優選地，上述光纖安裝槽為U型槽，所述導氣管為圓形導管。

優選地，上述流氣導管用于產生干燥空氣氣流或者氮氣氣流。

進一步地，上述流氣導管中的氣流速度為1～10m/s。

優選地，上述流氣孔的出氣方向垂直于光纖安裝槽。

優選地，上述熱沉為紫銅熱沉。

進一步地，上述熱沉上對稱設置有兩個側翼。

進一步地，上述熱沉通過側翼安裝在五維調節架上。

本發明的有益效果在于：

1、本發明通過設置光纖安裝槽和流氣孔，利用流氣孔產生的流氣防護光纖端面，實現了軟玻璃光纖端面的有效防護，提高了光纖端面泵浦功率承受能力，進而大大提高了激光器輸出功率。

2、本發明在用于裝載光纖的熱沉的內部設置導氣管，實現了泵浦耦合和光纖端面防護一體化，降低了光纖端面防護結構的復雜度，以及引入光纖端面保護對激光器效率的影響。

3、采用本發明提供的光纖端面耦合防護裝置進行光纖端面防護時，光纖本身不受任何影響，可重復使用。

附圖說明

圖1為本發明光纖端面耦合防護裝置的立體結構示意圖。

圖2為本發明光纖端面耦合防護裝置的軸向剖面示意圖。

其中，附圖標記為：1-熱沉，2-導氣管，3-光纖安裝槽，4-流氣孔，5-熱沉臺階，6-側翼。

具體實施方式

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

參見圖1和圖2，本發明較佳實施例結構包括熱沉1，熱沉1的表面設置有光纖安裝槽3，光纖安裝槽3的一端設置有流氣孔4。優選地，流氣孔4的出氣方向垂直于光纖安裝槽3。熱沉1的內部設置有導氣管2，導氣管2與光纖安裝槽3平行設置；導氣管2一端與流氣孔4連通，導氣管2的另一端與流氣導管連通。流氣孔4位于一個熱沉臺階5上，流氣孔4的出口位置低于光纖安裝槽3。熱沉1上可以對稱設置兩個側翼6，側翼6的中心設置有通孔，熱沉1通過側翼6安裝于五維調節架上，實現端面泵浦時的端面耦合調節。

流氣導管用于產生流速為1～10m/s的干燥氣流(空氣氣流或者氮氣氣流)，該氣流穿過導氣管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，同時保證光纖端面處潔凈，達到光纖防護的效果。具體方法是：首先對光纖進行切割處理形成光纖端面，然后通過導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行熱防護處理，同時可以使光纖端面進行潔凈處理，使光纖端面可以承受更高的泵浦功率。