[实用新型]一种减少反馈光进入光纤的端帽结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减少反馈光进入光纤的端帽结构，该结构能有效减少反向反馈光进入传输光纤，属于高功率激光光纤传输技术领域。

背景技术

激光光纤传输系统广泛应用于激光加工工业领域。激光光束经过光纤传输后输出，通过准直镜及聚焦系统，作用于工件表面。相较于传统的空间激光传输，光纤传输可以实现可靠的远距离柔性传输，具有更大的灵活性。激光光纤传输系统中激光从传输光纤一段输出。随着技术的进步，激光输出功率提高，传输光纤输出端面面积一定的情况下，端面承受的激光功率密度提高。

在中高功率激光输出功率下，仅仅是普通光纤端面无法承受如此高的激光功率密度。此时，需要在光纤激光输出端接上一段熔融石英棒作为端帽。激光从光纤输出后进入端帽，在折射率均匀的石英端帽中激光光束发散。激光光束在端帽中传播一段距离后从端帽输出进入空间，此时端帽激光输出端面光功率密度相较于直接从光纤端面输出时大大减小至石英表面能承受的光功率范围内，增加了激光输出的可靠性。同时端帽激光输出端面可镀高激光损伤阈值的光增透膜，减少由于激光在端面反射产生的光功率损耗。

为了方便光纤与端帽的熔接，一般将端帽后半段与光纤连接的部分制作成具有一定角度的锥体，锥体一端的小面与光纤连接。

在激光传输系统实际应用过程中，被加工工件表面反射的激光可能进入端帽，形成反馈光。端帽中传输的一定角度的反馈光被端帽侧表面特别是锥体端锥面表面反射，可能被反向耦合进入光纤，对激光传输系统以及前段的激光发生部分产生不利的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的为了克服上述现有端帽在应用过程中对反馈光防护能力若弱的问题，而提供一种减少反馈光进入光纤的端帽结构。本实用新型的端帽结构在端帽锥体部分的表面制作锯齿状纹路，打破锥体表面与空气间平滑的界面，使传播到此界面上的反馈光无法产生全反射，或者使反馈光经过锥体表面反射严重偏离，从而达到减少反馈光耦合进入光纤的目的。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种减少反馈光进入光纤的端帽结构，所述的端帽结构由端帽柱体部分和端帽锥体部分组成，其特征在于：在端帽锥体部分的锥面表面做出阶梯状纹路，且纹路从端帽侧面观察呈锯齿状。

所述的端帽是由熔融石英的材料制作而成，输出端为端帽柱体部分，与光纤连接端为端帽锥体部分；端帽锥体部分的尖端小面与光纤端面熔接。

所述端帽柱体部分的横截面直径大于激光从端帽输出的光斑直径。

所述的端帽锥体部分的尖端小面要大于所连接的光纤包层直径加上两边锯齿纹路深度，锥角要大于激光在端帽中传播的发散角，保证所有激光从端帽激光输出端面输出。

所述的端帽锥体部分的锥面锯齿状纹路密度尽可能的大，使得每个锯齿尽可能尖锐。要求纹路深度不能过大，不能影响光在端帽中的正向传播。

本实用新型对比已有技术具有以下有益效果：

本实用新型提出了一种减少反馈光进入光纤的端帽结构，在端帽锥体部分的表面制作锯齿状纹路，打破锥体表面与空气间平滑的界面，使传播到此界面上的反馈光无法产生全反射，或者使反馈光经过锥体表面反射严重偏离，从而达到减少反馈光耦合进入光纤的目的。

附图说明

图1为现有端帽反馈光耦合进入光纤的示意图；

图2为本实用新型端帽结构示意图；

图3为本实用新型端帽在有反馈光情况下的示意图。

标号说明：

1为端帽柱体部分，2为端帽锥体部分，3为光纤，4为锯齿纹路，5为端帽锥体小面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，一种减少反馈光进入光纤的端帽结构，所述的端帽结构由端帽柱体部分1和端帽锥体部分2组成，其特征在于：在端帽锥体部分2的锥面表面做出阶梯状纹路，且纹路从端帽侧面观察呈锯齿纹路4。所述的端帽是由熔融石英的材料制作而成，输出端为端帽柱体部分1，与光纤3连接端为端帽锥体部分2；端帽锥体部分2的尖端小面5与光纤3端面熔接。所述端帽柱体部分1的横截面直径大于激光从端帽输出的光斑直径。所述的端帽锥体部分2的尖端小面要大于所连接的光纤3包层直径加上两边锯齿纹路深度，锥角要大于激光在端帽中传播的发散角，保证所有激光从端帽激光输出端面输出。所述的端帽锥体部分2的锥面锯齿状纹4路密度尽可能的大，使得每个锯齿尽可能尖锐。要求纹路深度不能过大，不能影响光在端帽中的正向传播。