[發明專利]一種可飽和吸收光纖準直器及其制作方法

有效

• 申請號: 202011005302.X
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112285840B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 陳浩;陳東順;甄方正;康健;申冰磊
• 申請（專利權）人: 光信(徐州)電子科技有限公司
• 主分類號: G02B6/32
• 分類號: G02B6/32;G02B6/26;G02B6/27
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 朱智杰

1.一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，包含光纖、玻璃毛細管、散熱型金屬套管、金屬套管A、套管B、可飽和吸收體和透鏡，所述光纖插入所述玻璃毛細管嵌套粘接構成光纖玻璃插針，所述金屬套管A和可飽和吸收體嵌套粘接構成可飽和吸收體組件，所述光纖插針與所述可飽和吸收體組件通過所述散熱型金屬套管嵌套連接，其中所述光纖插針的光纖端面與所述可飽和吸收體緊密貼合但不產生相互壓力，構成光纖可飽和吸收插針組件，所述光纖可飽和吸收插針組件與所述透鏡通過所述套管B嵌套粘接，其中所述光纖可飽和吸收插針組件與所述透鏡之間的距離按照高斯光束的透鏡變換原理，針對具體所需的工作距離通過光學調試確定。

2.根據權利要求1所述一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，所述光纖為單模光纖、單模保偏光纖、多模光纖以及雙保層光纖的一種。

3.根據權利要求1所述一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，所述玻璃毛細管的截面內圓和外圓同心或者不同心。

4.根據權利要求1所述一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，所述光纖和所述玻璃毛細管之間采用嵌套粘接，所述嵌套粘接為膠水粘接或激光焊接，然后進行端面研磨、拋光，構成光纖玻璃插針，光纖玻璃插針的端面垂直于插針中心軸的平面，或與光纖中心軸呈78-84°的斜面。

5.根據權利要求1所述一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，所述散熱型金屬套管一端設有片狀散熱結構，散熱型金屬套管內徑ID與所述玻璃毛細管的外徑OD之間的關系是ODIDOD+0.5mm，可優化的，ID=OD+0.02mm。

6.根據權利要求1所述一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，所述套管B的垂軸截面外形為圓形或者其他規則形狀，內孔為圓形且內孔內徑ID和所述散熱型金屬套管的外徑之間的關系是ODIDOD+0.5mm，可優化的，散熱型金屬套管插入嵌套至套管B內部。

7.根據權利要求1所述一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，所述金屬套管A的內孔是圓孔或其他形狀的孔，可飽和吸收體安裝在金屬套管A的內孔，金屬套管A的截面外形為圓形，金屬套管A的外徑OD和所述散熱型金屬套管的內徑ID之間的關系是OD-0.05mmIDOD+0.5mm，可優化的，ID=OD-0.01mm，二者之間的連接方案采用壓接。

8.根據權利要求1所述一種可飽和吸收光纖準直器，其特征在于，所述透鏡是單球透鏡（C-lens）或者自聚焦透鏡（GRIN lens），透鏡的柱面外徑OD和所述套管B的內徑ID之間的關系是ODIDOD+0.5mm，可優化的，ID=OD+0.02mm。

9.一種可飽和吸收光纖準直器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，將一段光纖的其中一端剝掉15-20mm涂覆層，洗凈后插入玻璃毛細管粘接固化，并把端面研磨成垂直于插針中心軸或者與插針中心軸成78-84°角的斜面，然后拋光，可優化的端面可以鍍增透膜以提高光信號的透過率；

S2，將金屬套管A和散熱型金屬套管組裝壓接或者粘接，構成散熱型金屬套管組件，可優化的，選擇壓接工藝以提高散熱接觸性；

S3，將可飽和吸收體組裝到金屬套管A的中心孔，固化，構成散熱型可飽和吸收體組件；

S4，將光纖玻璃插針插入散熱型可飽和吸收體組件，如果插針端面是斜面，要旋轉插針使插針端面與可飽和吸收體端面平行，插針端面與可飽和吸收體之間的距離設定在0-0.5mm之間，固化，構成光纖可飽和吸收插針；

S5，將透鏡嵌套在套管B內，單球透鏡曲面或者自聚焦透鏡輸出面露出套管，固化，構成透鏡組件；

S6，將光纖可飽和吸收插針插入透鏡組件的開頭端，然后把組合件放置在多維光學調整架上，并放置反射鏡在透鏡出口處，反射鏡距離透鏡出口的距離L和準直器要求的工作距離WD之間滿足以下要求L=WD/2，在光纖內通入波長為1064nm的光信號，調整多維光學調整架以及光纖可飽和吸收組件與透鏡之間的距離，使光信號從透鏡輸出輻照到反射鏡上，被反射鏡反射后再次反向耦合進入光纖的耦合效率≥100%-可飽和吸收體的吸收比例-0.5%，然后用紫外固化膠水固定光纖可飽和吸收組件和透鏡組件的相對位置，紫外線照射固化后從調整架上取下；

S7，在散熱型金屬套管的外壁和套管B的內壁之間注入熱固化膠水，并加熱固化，使光纖可飽和吸收組件和透鏡組件有效結合，構成一種可飽和吸收光纖準直器。