[发明专利]一种高能激光光纤束及其制作方法

说明书

本发明属于光纤技术领域，具体涉及一种高能激光光纤束及其制作方法，由光纤、封装结构、端面固定结构三部分组成，光纤由内到外由纤芯、包层和透明涂覆层三层结构紧密贴合构成；封装结构包括导热硅脂和光纤束保护层两部分，导热硅脂均匀填充在多束光纤的间隙中，光纤束保护层包裹在导热硅脂外部；端面固定结构包括光纤束输入端的紫外固化胶封装面和光纤束输出端的微孔玻璃板。本发明的光纤束内部填充的导热硅脂可以减少光纤受到的应力作用，减少光纤传输损耗。此外，导热硅脂和光纤束保护层作为导热结构进行光纤束散热。输出端的微孔玻璃板解决高温下紫外固化胶定位失效的问题，在高温下进行光纤定位。

技术领域

本发明属于光纤技术领域，具体涉及一种高能激光光纤束及其制作方法。

背景技术

光纤激光器是一种光束质量好、稳定性高，高效率的新型激光器，作为第三代激光技术的代表，已经广泛应用在工业、医疗、国防等领域。随着应用工艺的发展，对光纤激光器输出功率要求越来越高。光纤束是光纤激光器的重要组成部分，它的性能影响着光纤激光器的功率指标。目前现有的光纤束在散热以及端面防尘的性能上表现较差，导致了光纤束因为灰尘堆积以及光泄露等原因导致光纤束升温烧毁，这样一来为了传输器件的安全性能考虑，光纤束所能传输的激光功率受到了限制。

中国专利CN101546012A所述的光纤束在进行光纤定位的时候采取的方式是使用紫外固化胶填充光纤之间的空隙来达到精确定位。这种光纤束采用的紫外固化胶导热性能较差，激光在光纤传输过程中由于光的回传、泄露产生的热量无法传导出去，造成光纤束升温。紫外固化胶的耐热温度极限一般在150度左右，而通常来讲，几百毫瓦的光泄露就会导致光纤涂覆层近百度的升温，这种情况在光纤束两端进行光耦合的时候容易发生，在这种情况下紫外固化胶达到软化温度从而失去固定作用，光纤束中输出端的光纤位置发生变化，光纤会相互窜动而产生纤差、余长不稳定，导致激光传输情况发生变化，因此这种光纤束的结构限定了激光的传输功率。

发明内容

为了克服现有光纤束中的不足，本发明的目的在于提供一种高能激光光纤束，可以解决上述光纤束中存在的缺陷。在保证光纤的相对固定位置不发生变化的前提下，解决光纤束因为端面灰尘堆积产生的升温问题，以及光纤之间相互应力而产生的传输损耗问题，提高光纤束所传输的激光功率。

一种高能激光光纤束，由光纤2、封装结构、端面固定结构三部分组成，光纤2由内到外由纤芯21、包层22和透明涂覆层23三层结构紧密贴合构成；封装结构包括导热硅脂4和光纤束保护层3两部分，导热硅脂4均匀填充在多束光纤的间隙中，光纤束保护层3包裹在导热硅脂4外部；端面固定结构包括光纤束输入端的紫外固化胶封装面5和光纤束输出端的微孔玻璃板1。

所述光纤2靠近光纤束输出端一侧由纤芯21、包层22构成，该侧光纤插入微孔玻璃板1的微孔中，通过软化并进行气体加压使得微孔玻璃板1与光纤2粘合在一起。

所述导热硅脂4为膏状、较低的稠度、导热性能良好的导热硅脂。

所述光纤束保护层3的材质为散热性能良好的材料。

所述微孔玻璃板1的材质为含铅玻璃，且其硬度较小，软化温度为500度。

所述微孔玻璃板1与光纤2在粘合一起后均进行表面抛光处理。

一种高能激光光纤束的制作方法，包括以下步骤：

(1)根据玻璃板的需求配制材料进行熔制，并放在玻璃板圆形模具进行玻璃成型；

(2)利用激光对玻璃板按微孔玻璃板规格进行打孔操作；

(3)将光纤输出端插入微孔玻璃板中，放在加热炉里进行微孔玻璃板的软化，在微孔板熔融状态下通过惰性气体加压使得微孔玻璃板与光纤表面完全粘合，再降温冷却；

(4)在光纤之间填充导热硅脂，并用紫外固化胶作为光纤束保护层，在输入端利用紫外固化胶封装固定光纤的位置；