[发明专利]光纤端面耦合防护装置

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体涉及一种光纤端面耦合防护装置。

背景技术

近年来，中红外光纤激光源在激光医疗、红外泵浦、光谱学以及红外对抗等领域有着潜在的应用前景而成为国内外研究热点。目前，产生中红外光纤激光的光纤介质主要是软玻璃光纤，包括氟化物光纤和硫化物光纤。而该类光纤存在机械强度差、损伤阈值以及熔点低(小于300℃)等缺点，使得该类光纤端面所承受的泵浦功率远远低于石英光纤。

传统的中红外光纤激光器光纤装载热沉为紫铜或铝块，并没有防护措施，承受的泵浦功率有限。2009年34卷的《Optics Letters》“Liquid-cooled 24W mid-infrared Er:ZBLAN fiber laser”中公开了一种光纤端面防护方法，将软玻璃光纤整体浸入恒温的液体中，可以提高光纤端面承受的泵浦功率，进而提高激光器输出功率。但是，该激光器的结构较为复杂，增加了激光器谐振腔调节难度；同时，增益光纤浸泡在液体中，可能会对光纤产生污染，光纤重复利用率低。

发明内容

本发明目的是提供一种光纤端面耦合防护装置，解决了现有的光纤端面缺乏防护措施且泵浦功率低的技术问题。

本发明的技术解决方案是：一种光纤端面耦合防护装置，其特殊之处在于：包括热沉，热沉表面设置有光纤安装槽，光纤安装槽的一端设置有流气孔。

进一步地，上述热沉的内部设置有导气管，所述导气管与光纤安装槽平行设置；所述导气管一端与流气孔连通，导气管的另一端与流气导管连通。

进一步地，上述流气孔位于一个热沉台阶上，流气孔的出口位置低于光纤安装槽。

优选地，上述光纤安装槽为U型槽，所述导气管为圆形导管。

优选地，上述流气导管用于产生干燥空气气流或者氮气气流。

进一步地，上述流气导管中的气流速度为1～10m/s。

优选地，上述流气孔的出气方向垂直于光纤安装槽。

优选地，上述热沉为紫铜热沉。

进一步地，上述热沉上对称设置有两个侧翼。

进一步地，上述热沉通过侧翼安装在五维调节架上。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过设置光纤安装槽和流气孔，利用流气孔产生的流气防护光纤端面，实现了软玻璃光纤端面的有效防护，提高了光纤端面泵浦功率承受能力，进而大大提高了激光器输出功率。

2、本发明在用于装载光纤的热沉的内部设置导气管，实现了泵浦耦合和光纤端面防护一体化，降低了光纤端面防护结构的复杂度，以及引入光纤端面保护对激光器效率的影响。

3、采用本发明提供的光纤端面耦合防护装置进行光纤端面防护时，光纤本身不受任何影响，可重复使用。

附图说明

图1为本发明光纤端面耦合防护装置的立体结构示意图。

图2为本发明光纤端面耦合防护装置的轴向剖面示意图。

其中，附图标记为：1-热沉，2-导气管，3-光纤安装槽，4-流气孔，5-热沉台阶，6-侧翼。

具体实施方式

本发明为一种光纤端面耦合防护装置，主要适用于熔点低、损伤阈值低的软玻璃光纤(例如氟化物光纤、硫化物光纤等)，同时也适用于普通石英光纤。

参见图1和图2，本发明较佳实施例结构包括热沉1，热沉1的表面设置有光纤安装槽3，光纤安装槽3的一端设置有流气孔4。优选地，流气孔4的出气方向垂直于光纤安装槽3。热沉1的内部设置有导气管2，导气管2与光纤安装槽3平行设置；导气管2一端与流气孔4连通，导气管2的另一端与流气导管连通。流气孔4位于一个热沉台阶5上，流气孔4的出口位置低于光纤安装槽3。热沉1上可以对称设置两个侧翼6，侧翼6的中心设置有通孔，热沉1通过侧翼6安装于五维调节架上，实现端面泵浦时的端面耦合调节。

流气导管用于产生流速为1～10m/s的干燥气流(空气气流或者氮气气流)，该气流穿过导气管2后由流气孔4排出。利用干燥气流带走端面泵浦装载在光纤安装槽3中的光纤端面聚积的废热，同时保证光纤端面处洁净，达到光纤防护的效果。具体方法是：首先对光纤进行切割处理形成光纤端面，然后通过导气管和流气孔提供流速为1～10m/s的干燥气流，对切割好的光纤端面进行热防护处理，同时可以使光纤端面进行洁净处理，使光纤端面可以承受更高的泵浦功率。