[发明专利]一种耦合光纤制作方法及装配夹具

说明书

一种耦合光纤制作方法及装配夹具，先将光纤剥离形成裸露端，在裸露端部分区域涂胶，更加有效的控制胶量以及胶水的填充质量，不会出现传统耦合工艺中插芯座端部具有溢出胶层的情况发生。由于只在陶瓷插芯的尾端部分有紫外胶填充固定，从而确保机械拉力的同时有效保护了光纤的裸露端。由于裸露端下端陶瓷插芯底部突出1‑10CM，可以使用非标陶瓷插芯或带铜座的非标插芯，突出的部位裸光无胶其处于自由状态，有利于光的传输。耐高温保护套只与插芯座接触、固定，不易吸热，有利于降低激光器管壳管嘴的温度。提高了光纤与半导体激光器的耦合效率、散热好。在一定程度上讲了光纤烧毁、温度高的风险。

技术领域

本发明涉及半导体激光器耦合技术领域，具体涉及一种耦合光纤制作方法及装配夹具。

背景技术

半导体激光器由于体积小、重量轻、转换效率高、使用寿命长、能直接内调制等优点，在医疗、显示、泵浦、工业加工等领域有广泛的应用，如光纤通讯、激光测距、目标指示、激光制导、激光雷达、空间光通信等。

光纤与半导体激光器的结合更使半导体激光器得到了更广泛的应用，例如在通信领域，如何使激光器的输出光能更稳定、更长距离的传输，在泵浦固体激光器中如何使半导体激光器的输出光功率能更有效地传输到激光增益介质上，从而得到更高的泵浦效率，这些都涉及到半导体激光器与光纤的耦合问题。

一般来讲，空间合束、偏振合束，主要是将半导体激光器发出的激光光束通过快慢轴整形后聚焦或者成像到光纤纤芯端面。而光纤的导光部分是由纤芯和包层组成，纤芯的折射率会略大于包层的折射率。当入射到光纤纤芯端面的光发散角小于光纤的数值孔径时，进入纤芯后将在纤芯和包层的界面处发生全反射，而入射到光纤纤芯端面的光发散角大于光纤数值孔径时，即使进入纤芯也不会在纤芯和包层的界面处发生全反射，因此会很快折射出光纤而不在纤芯传输，形成包层光，从而转化为热。然而多管芯的空间合束、偏振合束，光纤耦合总有一定的耦合效率，很难实现100%的耦合。

中国专利文献CN203365738U公开了一种光纤光连接器，以最大限度地使未耦合进光纤纤芯的杂散光和包层光疏散开，避免其产生转化为热而损失连接器。但该连接器制作时，需要向陶瓷及金属尾柄中，先填充胶水，再将包层光纤及光纤保护套推到低。由于气压及胶水受力作用，陶瓷及金属尾柄内的胶水必然向后流出，在金属尾柄后端形成很厚的凝胶层。一旦受热，胶水热胀冷缩，极易导致光纤保护套收缩，光纤本身受力，从而导致功率降低。另外，半导体激光器长时间老化或者工作时，凝胶层太厚，容易吸热，导致光纤散热不好，从而烧毁，导致整个激光器功率降低或者失效。

中国专利文献CN103823277A发明了一种光纤连接器，由开口金属套筒搭接的2个陶瓷插芯，通过高温固化胶固定。裸光纤贯穿于第一陶瓷、金属套筒、第二陶瓷之间。金属套筒与焊料的浸润性好，在一定程度上有利于光纤连接器与激光器管嘴的散热。但该结构实际制作过程中，一是存在光纤插入后轴心不同轴的风险，导致金属套筒内部光纤弯曲；二是金属开口陶瓷中间的裸光纤，在焊接过程中，很难确保没有焊锡或者细微脏污沿开口方向流到裸光纤上，从而导致裸光纤脏污。激光器大电流下工作时，容易导致光纤烧毁。