[发明专利]一种光纤端帽熔接系统

说明书

技术领域

本发明属于光纤制造技术领域，具体涉及一种光纤端帽熔接系统，特别是光纤与大尺寸石英端帽熔接的熔接系统。本发明主要用于制作大功率传能光纤。 

背景技术

高功率传能光纤是光纤耦合输出固体激光器及光纤激光必备器件，所以大尺寸阶梯型光纤端帽熔接装置开发有很大的实用意义。 

高功率传能光纤制作中的核心技术是光纤端帽的熔接。高功率激光光纤传输存在以下待解决问题：1、光纤芯径很细，高功率激光通过透镜聚焦进入光纤，光纤端面的功率密度极高，光纤很容易损坏，所以要求光纤端面无任何损伤及污染，要求极为苛刻；2、光纤端面面积很小，不容易进行镀膜处理，激光进入无镀膜光纤端面存在较大的损耗，会产生更多损坏光纤的热量；3、裸光纤两端头在安装、拆卸过程中强度低，夹持很不方便。 

目前国内外的光纤熔接系统主要用于光纤和光纤熔接，或者光纤和直径2mm以下的石英端帽进行熔接，不适合将光纤与大直径石英端帽进行熔接。并且普通熔接机的熔接工作原理也不适合将光纤与大直径石英端帽进行熔接。 

发明内容

(一)要解决的技术问题 

本发明所要解决的技术问题是现有的光纤熔接系统无法应用于光纤与大直径的光纤端帽的熔接的问题。 

(二)技术方案 

本发明提出一种光纤端帽熔接系统，用于将光纤和端帽进行熔接，包括：激光产生装置，用于产生激光；环形光转换装置，用于将所述激光产生装置产生的激光转换为发散的环形光；聚焦装置，用于对所述环形光转换装置出射的发散的环形激光进行汇聚，使之聚焦在需要进行光纤端帽熔接的熔接面；光纤夹持装置，用于夹持所要进行熔接的光纤，使之光纤端帽对准；以及端帽夹持装置，用于夹持所要进行熔接的端帽。 

根据本发明的一种实施方式，所述光纤夹持装置所夹持的光纤和所述聚焦装置中的至少一个光学元件位于熔接面的同一侧；在所述至少一个光学元件的中心开设供所述光纤通过的通孔，光纤以穿过该通孔的方式被夹持于所述光纤夹持装置上。 

根据本发明的一种实施方式，所述环形光转换装置是环形楔形棱镜，该环形楔形棱镜呈现为圆柱体形，在圆柱体一个底面的中心位置向内部开设一个圆锥形凹槽，其入射光面为圆柱体的未开设圆锥形凹槽的底面，出射光面为开设有该圆锥形凹槽的底面一侧。 

根据本发明的一种实施方式，还包括一个扩束装置，其设置于所述激光产生装置和环形光转换装置之间，用于将所述激光产生装置产生的激光进行扩束后入射到所述环形光转换装置。 

根据本发明的一种实施方式，所述光纤夹持装置和所述端帽夹持装置中的至少一个可以受控地进行移动，以便在操作中进行相互对准。 

根据本发明的一种实施方式，所述聚集装置包括第一聚焦镜、反射镜和第二聚焦镜，其中所述第一聚焦镜位于所述环形光转换装置产生的环形光的光路上，将所述环形光转换为平行光；所述反射镜位于所述第一聚焦镜产生的平行环形光的光路上，用将该平行环形光折返90°，且其中心具有一供所述光纤穿过的通孔；所述第二聚焦镜位于反射镜反射的平行环形光的光路上，将该平行环形光聚焦成位于所述熔接面的的环状光斑，其中心也具有一个供所述光纤穿过的通孔。 

根据本发明的一种实施方式，所述光纤夹持装置位于所述反射镜的上方，用于安装所述光纤，使所述光纤的一端穿过所述反射镜的通孔及所述第二聚焦镜的通孔。 

根据本发明的一种实施方式，所述端帽夹持装置位于所述熔接面的下方。 

所述光纤夹持装置是电动平移台，所述端帽夹持装置是卡盘。 

(三)有益效果 

本发明的熔接系统可以实现将光纤两端头，即激光输入端和输出端熔接大直径尺寸端帽，这样在安装过程中可以夹持大直径光纤端帽代替夹持光纤，有利于夹持，并且大直径端帽端面代替光纤端面作为激光入射端面可以大大降低激光入射端面的功率密度，降低入射端面的损伤概率，在大直径端帽端面镀膜比在光纤端面镀膜更易于实现，可以增加激光的透射率，降低端面处的损耗，降低入射端面的损伤概率。 

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图对本发明作进一步阐述，其中： 

图1为本发明的光纤端帽熔接系统的一个实施例的结构示意图； 

图2为图1中环形楔形棱镜的结构示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。