[發(fā)明專利]一種抗返回光全光纖器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910599009.1
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110323660B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;姚之圃;朱永剛;郭潔;閻權(quán);潘超;宋君;嚴(yán)勇虎;陳偉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇亨通光纖科技有限公司;江蘇亨通光電股份有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李婭

本發(fā)明公開了一種抗返回光全光纖器件，包括傳能光纖、包層光濾除器和分束光纖，所述包層光濾除器制備在所述傳能光纖上，所述分束光纖耦合在所述傳能光纖的包層上；沿所述傳能光纖的輸出激光方向，所述包層光濾除器和分束光纖依次設(shè)置；所述分束光纖用于導(dǎo)出傳能光纖作用于目標(biāo)物，被目標(biāo)物反射的返回光；所述包層光濾除器通過破壞所述傳能光纖包層的光束全發(fā)射條件來濾除所述返回光。在激光輸出的傳能光纖中引入分束光纖和包層濾除器，利用分束光纖將大部分的返回光功率引導(dǎo)出來，并結(jié)合包層光濾除器做進(jìn)一步的返回光剝離，包層光濾除器件將未導(dǎo)出的返回光進(jìn)一步有效濾除，使得本發(fā)明的光纖器件具備抗高功率返回光的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗返回光全光纖器件。

背景技術(shù)

在高功率光纖激光裝備的切割、焊接應(yīng)用中，尤其是在銅、鋁及其合金等高反材料加工應(yīng)用中，返回光處理一直是高功率光纖激光應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)難題之一。銅、鋁及其合金等反射系數(shù)高的材料在激光光束作用材料表面時(shí)，會有一部分激光沿著原光纖光路傳播返回，這種返回光會引起激光器運(yùn)行不穩(wěn)定，以及造成激光器保護(hù)裝置報(bào)警和停止工作，長時(shí)間運(yùn)行會縮短激光器壽命，在嚴(yán)重時(shí)會破壞光纖激光器。抗高反能力不足是目前國產(chǎn)高功率光纖激光器在高端應(yīng)用領(lǐng)域暫時(shí)替代不了進(jìn)口高功率光纖激光器的原因之一。

目前激光加工行業(yè)的不銹鋼和碳鋼用量最多，但是銅和鋁用量也在逐年遞增，因此解決高反材料切割的光源自身技術(shù)問題也是當(dāng)務(wù)之急。目前常用的做法是用包層光濾除器去剝離返回光，但是包層光濾除器在剝離高功率輸出激光的包層光激光和剩余泵浦光時(shí)，剝離百瓦量級的光功率，器件自身會有一定發(fā)熱量，如果此時(shí)有大功率返回光也進(jìn)入到包層光濾除器中會增加器件負(fù)荷，也會增加發(fā)熱量，器件發(fā)熱會影響濾除性能，會有返回光進(jìn)入到諧振腔中影響激光器運(yùn)行的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會燒毀包層光濾除器。此外，如果返回光中有斯托克斯光成分，反向傳輸時(shí)會被功率放大，這種光反向傳輸危害極大，回傳過程中會損傷光纖器件以及毀壞諧振腔。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種抗返回光全光纖器件，在激光輸出的傳能光纖中引入分束光纖和包層濾除器，利用分束光纖將大部分的返回光功率引導(dǎo)出來，并結(jié)合包層光濾除器做進(jìn)一步的返回光剝離，包層光濾除器件將未導(dǎo)出的返回光進(jìn)一步有效濾除，使得本發(fā)明的光纖器件具備抗高功率返回光的能力。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種抗返回光全光纖器件，包括傳能光纖、包層光濾除器和分束光纖，所述包層光濾除器制備在所述傳能光纖上，所述分束光纖耦合在所述傳能光纖的包層上；沿所述傳能光纖的輸出激光方向，所述包層光濾除器和分束光纖依次設(shè)置；所述分束光纖用于導(dǎo)出傳能光纖作用于目標(biāo)物，被目標(biāo)物反射的返回光；所述包層光濾除器通過破壞所述傳能光纖包層的光束全反射條件來濾除所述返回光。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述分束光纖的返回光輸出端配置有石英端帽，所述石英端帽上設(shè)有增透膜，所述增透膜用于防止菲涅爾反射的返回光進(jìn)入所述分束光纖中。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述石英端帽的輸出端配置有吸收體，所述吸收體用于吸收石英端帽輸出的返回光。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述分束光纖與傳能光纖耦合部位設(shè)有封裝體，所述封裝體用于散熱和封裝保護(hù)。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述分束光纖至少配置有兩根，多根的所述分束光纖均耦合在位于傳能光纖相同位置的包層上，或者多根的所述分束光纖耦合在位于傳能光纖不同位置的包層上。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述分束光纖為單包層光纖或者雙包層光纖。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述分束光纖的纖芯數(shù)值孔徑大于所述返回光的數(shù)值孔徑。