[实用新型]高功率光纤激光器用剥模器

说明书

本实用新型提供了一种高功率光纤激光器用剥模器，剥模器结构为：所述剥模光纤为按照要求去除相应长度段涂覆层的双包层光纤，去除涂覆层的裸纤内包层表面分别通过机械刻蚀和化学浸蚀，使裸纤的内包层表面呈现出粗糙或毛化的状态，形成剥模区，且剥模区长度小于去除涂覆层的裸纤长度；剥模光纤的裸纤位于玻璃管内，玻璃管通过防护插芯和两端的固定接头封装在水冷壳体内，且剥模光纤的两端从两端的固定接头引出。本实用新型通过使用机械刻蚀与化学浸蚀协同作用，玻璃管、防护插芯双重保护以及直接水冷散热方式，剥除正向包层光及逆向反馈光的承受功率可达上千瓦，应用于高功率光纤激光器系统中。

技术领域

本实用新型属于高功率光纤激光器领域，具体涉及一种去除高功率包层光及反馈光的剥模器。

背景技术

高功率光纤激光器被广泛应用于金属切割、焊接、工业制造、3D打印、航天航空、军事设备和国防安全等诸多方面，其输出功率逐年递升，单模最大输出已超过一万瓦。在千瓦甚至是万瓦级的高功率光纤激光器系统中，光纤包层的残留泵浦光功率较高，部分纤芯光会经过熔接点泄露到包层中，这些残余的包层光功率能高达几百瓦，如果从光纤传输端直接输出，会严重影响输出光斑的质量，甚至对输出端器件造成不可逆转的损伤。在高功率光纤激光器的实际应用中，有时不可避免的出现反馈光从输出端再次耦合进包层的现象，如果不能有效剥除包层反馈光，则会对激光器内部器件造成损害。由此看来，随着光纤激光器功率的快速提升，对剥模器也提出了新的挑战。

目前国内关于高功率剥模器的技术相对比较匮乏，例如专利号CN 103676002A《高功率光纤剥模器》采用在裸纤上涂覆高折射率胶水的方式剥除包层光，高折射率胶水为有机聚合物材料，吸光后热量迅速累积、发热非常严重，聚合物耐热性能差，不适宜在高功率器件中使用。专利号CN 205562862 U《新型高功率光纤剥模器》在裸纤表面涂覆一层高折射率的氧化物，氧化物涂层与石英材质的包层无法贴合紧密，容易脱落造成产品失效，而且对剥除的包层光没有很好的吸收散热手段，器件承受功率不高。专利号CN 205562861 U《新型侧边抛磨高功率光纤剥模器》提出采用在光纤侧边抛磨除去部分内包层，形成抛磨区增大入射角、破坏全反射，以达到去除包层光的目的，但是这种方法制作的器件有剥模效率低、易受损折断、散热能力差等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于为了克服现有技术的不足与缺陷，提供一种高功率光纤激光器用剥模器，本实用新型制作的剥模器应用于千瓦甚至是万瓦级高功率光纤激光器中，可以有效剥除正向包层光和逆向反馈光。

本实用新型采用以下技术方案：

高功率光纤激光器用剥模器，包含剥模光纤、玻璃管、防护插芯、固定接头、水冷壳体，其特征在于：所述剥模光纤为按照要求去除相应长度段涂覆层的双包层光纤，去除涂覆层的裸纤内包层表面分别通过机械刻蚀和化学浸蚀，使裸纤的内包层表面呈现出粗糙或毛化的状态，形成剥模区，且剥模区长度小于去除涂覆层的裸纤长度；剥模光纤的裸纤位于玻璃管内，玻璃管通过防护插芯和两端的固定接头封装在水冷壳体内，且剥模光纤的两端从两端的固定接头引出。

所述玻璃管的长度大于去除涂覆层的裸纤长度。

所述防护插芯为哑铃状金属圆柱管，圆柱面设有两处镂空处，防护插芯采用高反光的金属材料制作而成，长度大于玻璃管长度，内径大于玻璃管外径。

所述固定接头为一个带有外螺纹、中间设有一个穿入剥模光纤孔的金属圆柱体。

所述水冷壳体为内部带有空腔水路的金属长方体。

本实用新型所述高功率光纤激光器用剥模器的制作方法，包括以下几个步骤：

1)截取规定长度的双包层光纤，按要求去除相应长度段的涂覆层，形成裸纤，裸纤的内包层表面分别通过机械刻蚀和化学浸蚀制成剥模光纤；

2)将剥模光纤上的裸纤区域用有机溶剂超声清洗干净；