[發(fā)明專利]一種用于光纖激光器輸出的石英柱

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010599177.3
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111812851A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 黃榜才;陳志剛
• 申請（專利權）人: 蘇州凱格激光科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 蘇州簡理知識產(chǎn)權代理有限公司 32371
• 代理人: 楊瑞玲;楊曉東

本發(fā)明公開了一種用于光纖激光器輸出的石英柱，包括：熔接柱，其用于與所述光纖激光器的輸出尾纖熔接，所述熔接柱包括熔接端面；輸出柱，其用于輸出所述光纖激光器的激光，所述輸出柱包括輸出端面及由所述輸出端面圍成的凹槽；所述熔接柱與所述輸出柱連接，所述輸出尾纖的軸線分別與所述熔接柱的軸線和輸出柱的軸線同軸，所述輸出尾纖中的激光自所述熔接端面進入依次穿過熔接柱和輸出柱后從所述輸出端面輸出。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的用于光纖激光器輸出的石英柱，通過改變石英柱的結構就可以實現(xiàn)光纖激光器的環(huán)形光斑輸出，操作簡單、成本低廉，同時大幅提高光纖激光器的加工效率。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于光纖激光器輸出的石英柱，屬于無源光學器件領域。

背景技術

用傳能光纖傳輸高功率激光時，傳能光纖出射端面的損傷問題是限制光纖傳輸高功率的主要因素，解決光纖端面損傷的方案是在光纖端面前增加石英柱做端冒，可以有效避免高功率激光對光纖端面損傷。石英柱作為高功率光纖激光器輸出尾纖的擴束器件，既是輸出波導，又是擴束器件，起著重要的作用，因此在高功率光纖激光器上運用非常普遍。

目前，光纖端帽最常用的石英柱有圓柱形和圓錐形兩種，深圳市創(chuàng)鑫激光技術有限公司提出一種圓錐形石英柱(申請?zhí)?01310629400.4，申請公布號CN 103676051 A)，深圳市星漢激光科技有限公司提出一種圓柱形石英柱(申請?zhí)?01810775769.9，申請公布號CN 108761646 A)。除此之外，還有一些光纖端帽基于不同目的而采用不同的石英柱設計，比如武漢銳科光纖激光器技術有限責任公司為解決反饋光問題，提出的階梯狀石英柱(申請?zhí)?01320599843.9，授權公告號CN 203480079 U)，以及中國兵器裝備研究院提出的一種具有準直功能的圓臺形石英柱(申請?zhí)?01710346018.0)。

以上所述的石英柱設計方案，都是圓形光斑輸出，其能量分布主要集中在光斑的中心，然而在一些特殊的場合，需要環(huán)形光束，例如在激光光學、光信息處理、微粒波導、同位素分離、微電子學和材料科學、生物技術、醫(yī)學以及原子學、分子學等領域中都有廣泛的需求。

目前也有許多從圓形光斑轉變到環(huán)形光斑的方法，比如像專利CN206952364U中那樣，在圓形光斑輸出后通過各種透鏡，將圓形光斑轉換成環(huán)形。但是這種方法比較復雜，成本高并且操作不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是：克服現(xiàn)有技術存在的不足，解決現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種用于光纖激光器輸出的石英柱，通過改變石英柱的結構就可以實現(xiàn)光纖激光器的環(huán)形光斑輸出，操作簡單、成本低廉，同時大幅提高光纖激光器的加工效率。

本發(fā)明的技術方案為：一種用于光纖激光器輸出的石英柱，包括：

熔接柱，其用于與所述光纖激光器的輸出尾纖熔接，所述熔接柱包括有熔接端面；

輸出柱，其用于輸出所述光纖激光器的激光，所述輸出柱包括有輸出端面及由所述輸出端面圍成的凹槽；

所述熔接柱與所述輸出柱連接，所述輸出尾纖的軸線分別與所述熔接柱的軸線和輸出柱的軸線同軸，所述輸出尾纖中的激光自所述熔接端面進入依次穿過熔接柱和輸出柱后從所述輸出端面輸出。

進一步地，所述輸出端面為圓環(huán)狀，所述凹槽自所述輸出端面內(nèi)圈沿輸出柱的軸線方向向內(nèi)凹陷，且所述凹槽自所述輸出端面向內(nèi)直徑遞減。

進一步地，所述凹槽為頂部朝向所述熔接柱的圓錐形或者圓臺形，所述凹槽的軸線與所述輸出柱的軸線同軸。

進一步地，所述熔接柱為圓柱形或者頂部朝向所述輸出尾纖的圓臺形。

進一步地，所述熔接柱的長度小于或等于3mm，所述熔接柱的直徑為1mm～2.5mm。

進一步地，所述輸出柱為圓柱形或者頂部朝向所述熔接柱的圓臺形。