[实用新型]一种新型光纤包层功率剥除装置

说明书

本实用新型属于光纤激光技术领域，具体涉及一种新型光纤包层功率剥除装置，包括经过特殊处理的双包层无源光纤、密封装置和散热装置；经过特殊处理的双包层无源光纤盘绕在所述散热装置上，所述散热装置的顶部通过所述密封装置密封；经过特殊处理的双包层无源光纤沿长度方向设置长度依次递增的十一个剥除区。本实用新型提供的光纤包层功率剥除装置在不破坏光纤内部结构的同时通过逐步剥除包层光，再由散热装置将热量导出，确保包层内无残余光，提高激光系统输出光束的光束质量；采用分段剥除方式，避免因集中剥除导致剥除区过热而产生不稳定因素，显著提高光纤激光器输出光束的光束质量。

技术领域

本实用新型属于光纤激光技术领域，具体涉及一种新型光纤包层功率剥除装置。

背景技术

与传统激光器相比，光纤激光器凭借光束质量好、转换效率高、散热能力强、免维护、体积小巧、结构简单等一系列优势广泛应用于军事、医疗、工业、通信等各个行业，其中高功率光纤激光器更是在切割、焊接、融覆等工业加工领域展现出其无法比拟的巨大优势。

光纤激光器主要由LD泵浦源、一对光纤光栅组成的谐振腔、作为增益介质的有源光纤构成。有源光纤吸收泵浦光携带的能量转化为所需要的激光。然而泵浦光携带的能量并不能完全被增益光纤吸收，另外随着光纤弯曲、熔接损耗有部分纤芯内激光逸出到包层内部，包层内部光将严重影响输出激光光束质量，进而影响加工精度、加工效果。

目前现有的包层光剥离技术大致分为两类，第一类为破坏内包层结构，使包层光逸出包层外，例如申请号为201620707695.1的实用新型专利中的方法对精密度要求极高不易操作，微米量级测量光纤直径难于实现且测量成本较高，并且在破坏区涂高折射率紫外胶失去了破坏包层的意义，大量包层光将直接从101、103区域逸出导致该区域温度极高，即使有冷却水包围但高折射率胶长期处于高温状态下加速其光学性质改变这一特性，冷却水长期直接冲击高折胶区域也容易使其断裂，不稳定性较高，光纤穿过水冷盒也难于密封，难于制作；另一类是人为增加光纤弯曲度，增大包层内传播光的入射角度，在该区域涂高折胶使包层光逸出光纤，例如申请号为201520358458.4的实用新型专利中的方法对包层光剥除较为彻底，但是不可避免的同时改变了纤芯内激光的入射角度，导致内包层无法利用全反射原理限制部分信号光，使激光系统总效率降低3％-5％。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种应用于中高功率光纤激光系统中的新型光纤包层功率剥除装置，在保持完整光纤结构下使用最简洁有效安全的方式将包层光完全导出，极大提升了激光系统光束质量。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种新型光纤包层功率剥除装置，包括双包层无源光纤、密封装置和散热装置；双包层无源光纤盘绕在所述散热装置上，所述散热装置的顶部通过所述密封装置密封；双包层无源光纤沿长度方向设置长度依次递增的十一个剥除区。

作为本实用新型的实施例之一，十一个剥除区包括依次设置的长0.2mm的一区、长0.4mm的二区、长0.7mm的三区、长1mm的四区、长5mm的五区、长10mm的六区、长 15mm的七区、长20mm的八区、长30mm的九区、长45mm的十区和长55mm的十一区。

进一步地，所述散热装置包括光纤盘和散热底座，所述散热底座上安设有内外两个圆环，且内外两个圆环之间的中空部分形成水道；所述水道通过密封装置密封；外圆环的外壁上刻有光纤槽形成光纤盘，双包层无源光纤盘绕在所述光纤盘上。

进一步地，所述光纤槽为V型槽，所述V型槽呈螺旋形排列，双包层无源光纤沿所述V型槽盘绕设置在光纤盘上。

进一步地，所述水道内设有分水挡板，所述分水挡板将水路分隔为单向通道。

进一步地，所述散热底座上设有进水快插接头和出水快插接头；所述进水快插接头的出水口和所述出水快插接头的进水口分别位于所述分水挡板的两侧。