[实用新型]一种光纤包层光剥离器

说明书

本实用新型属于激光技术领域，具体涉及一种光纤包层光剥离器，包括剥离器外壳、光纤通道、光纤，剥离器外壳由高导热率的金属或陶瓷材料制备；光纤通道位于剥离器外壳内部，贯穿剥离器外壳；光纤通道包括至少2个固定位；光纤通过固定位固定于光纤通道中；光纤包括至少1段表面粗糙段，表面粗糙段任意位置的横截面与同一横截面处光纤通道的横截面面积之比为0.0015‑0.05。本实用新型通过控制光纤表面不同位置的粗糙度，可以获得较为均匀的剥离功率和剥离器温升，剥离功率大，温升系数小，可靠性高。

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，具体涉及一种光纤包层光剥离器。

背景技术

光纤激光器具有结构简单紧凑、光电转换效应高、光束质量好、能量可以通过光纤柔性传输等优点。光纤激光器在切割、焊接、熔覆、快速成型等领域获得的应用。通常，提高的激光功率有利于获得更好的加工效果或更高的加工效率。

双包层光纤具有高数值孔径的外包层和低数值孔径的内包层结构，巧妙地兼顾了泵浦激光输入和高质量信号激光输出，是提高光纤激光器功率输出水平的关键器件之一。双包层光纤可以将75％左右的泵浦光转换为在纤芯传输的信号激光。残余10％左右的泵浦光和少量信号光在包层传输。这些在包层传输的光会加热空间光学系统、降低光纤激光器的亮度、影响激光器的使用效果和激光器的可靠性，需要予以剥除。

包层光剥离器是一种能够将绝大多数包层中的光从双包层光纤中剥除，仅留下纤芯信号光的器件。包层光剥离器的工作原理是通过改变双包层光纤内包层的状态，使包层光不再满足全反射的条件，从光纤中逸出。常用的方法有两种。一种基于光折射原理：在光纤上涂敷高折射聚合物材料或者包裹等效于高折射率材料的金属膜，包层光被折射出光纤；另一种基于光反射原理：通过腐蚀、打磨或者沉积等方法在包层光纤上成不规则的粗糙表面，包层光在粗糙表面入射角小于临界角，无法继续在光纤中形成全反射，从光纤中剥离。

基于光折射原理的包层光剥离器具有剥离效率高、制作简单、成本低廉的特点，适合用于低功率激光器。对于大功率光纤激光器，高折射率聚合物涂层对包层光的吸收将导致剥离点附近的涂层温度急剧升高，而高温又极容易导致涂层透光性能和剥离性能急剧恶化，因此这种剥离器在应用时可靠性较差。

基于光反射原理的包层光剥离器利用了光纤对包层光几乎不吸收的特点，其包层光泄露区附近的光纤温升很小，是一种适合剥除包层光的器件。尽管如此，仍需要通过优化包层光剥离器的设计来解决包层光集中泄露引起的器件外壳局部温度过高以及高温区的热量辐射到光纤上，导致光纤温度过高的问题。

如授权公告号为CN206850212U公开的一种包层泵浦剥离器，包括光纤和剥离装置，所述剥离装置内部设有通道，所述光纤安置于所述通道内，其特征在于，所述光纤包括光纤芯、包覆于光纤芯外的内包层，其中所述内包层通过常规光纤剥除外包层，并露出常规光纤的内包层，所述常规光纤的内包层的外侧通过一次或多次打磨形成粗糙表面获得，所述通道的头部设有第一固定端，所述通道的尾部设有第二固定端，所述光纤通过所述第一固定端和第二固定端悬空安置于所述通道中。但是这种包层泵浦剥离器，仅依靠散热板散热，这种剥离器散热性差；而且，该剥离器内部通过打磨的光纤，在光束通过时，残余光存在发生集中泄露的情况，光纤容易因局部温度过高而烧毁；此外，剥离装置的通道，密封要求高，加工难度大，结构复杂，温度吸收面积小，剥离装置内壁温度高，耐热性差，影响剥离器寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种散热性好、耐热性高、整体温度均匀并低、结构简单、加工方便的一种光纤包层光剥离器。