[发明专利]一种高功率光纤端帽的制造方法

说明书

一种高功率光纤端帽的制造方法，其特征在于，包括下列步骤，步骤一、确定激光传输使用的双包层光纤(1)，去除双包层光纤(1)输出端的涂层和外包层，然后选择制作光纤端帽(3)的材料，光纤端帽(3)的材料为与双包层光纤(1)内包层直径相同的一段大芯径无芯光纤；将去除涂层和外包层的双包层光纤(1)的一端与光纤端帽(3)的平滑的端面中心对准，然后进行熔融连接；步骤二、对光纤端帽(3)的另一端用离子刻蚀加工成球面镜的准直区域(4)；与现有技术相比，本发明的有益效果是最大程度减小了材料在机械加工过程中造成的不可控机械损伤，最大程度上提高了光纤端帽表面的材料性能，同时加工成的球面镜形状可以使光纤端帽具有准直功能。

技术领域

本发明是一种高功率光纤端帽的制造方法，涉及光纤激光器件技术领域，特别是涉及一种高功率光纤端帽制造方法。

背景技术

离子束刻蚀是在真空条件下，将低压惰性气体离子化，经过加速、集束等，使具有一定速度的离子投射到材料表面，通过微观的机械撞击能量来加工的，离子束刻蚀加工加工精度高，污染少，加工应力、热变形等极小。

在用传能光纤传输高功率激光时，传能光纤入射出射端面损伤问题是限制传能光纤传输高功率激光的主要因素，当激光功率很小时，端面无任何变化，当激光功率进一步增大，出现局部熔融现象，而表面发生微小形变。当激光功率达到损伤阈值后产生等离子，伴有等离子闪光和响声，光纤输出激光能量下降。继续辐照激光脉冲，出现严重的熔融现象或喷溅现象，光纤表面受到严重破坏。

造成这些的主要原因就是：1)光纤端面质量；2)杂质粒子、小孔洞、微粒等缺陷以一定的概率密度分布在光纤端面及其亚表层；3)在激光辐照功率密度较高且分布不均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高功率光纤端帽的制造方法，以克服现有技术的不足，使光纤高功率激光传输过程中性能可靠。

一种高功率光纤端帽的制造方法，其特征在于，包括下列步骤，

步骤一、确定激光传输使用的双包层光纤1，去除双包层光纤1一端的涂层和外包层，然后选择制作光纤端帽3的材料，光纤端帽3的材料为与双包层光纤1内包层直径相同的一段大芯径无芯光纤；将去除涂层和外包层的双包层光纤1的一端与光纤端帽3的平滑的端面中心对准，然后进行熔接；

步骤二、对光纤端帽3的另一端用离子刻蚀加工成球面镜的准直区域4)再对球面镜的准直区域4球形表面进行离子刻蚀抛光，使准直区域4外表面光滑；

步骤三、对准直区域4的球面镜的外表面镀高透射膜5)

步骤四、对高透射膜5的外表面再进行离子刻蚀抛光。

所述的高透射膜5的透过率大于98％。

包括准直区域4的光纤端帽3的总长度小于20厘米。

将去除外包层和涂覆层的双包层光纤1与光纤端帽3及高透射膜5固定并密封在金属块中；金属块中有冷却水通道。

本发明的技术效果：

与现有技术相比，本发明的有益效果是最大程度减小了材料在机械加工过程中造成的不可控机械损伤，最大程度上提高了光纤端帽表面的材料性能，同时加工成的球面镜形状可以使光纤端帽具有准直功能，再通过镀膜并进行抛光，进一步提高光纤端帽的性能，提高光纤端帽的承受功率及光纤激光器的整体安全性和稳定性；

同时加工成的球面镜形状可以使光纤端帽具有准直功能，再通过镀膜并进行抛光，进一步提高光纤端帽的性能，提高光纤端帽的承受功率，使其可以在大于3kW激光输出情况下，安全稳定工作。

附图说明

图1为本发明制成的产品示意图。

其中，1为双包层光纤；2为纤芯；3为光纤端帽；4为准直区域，5为高透射膜。