[发明专利]一种用于光纤激光器输出的石英柱

说明书

本发明公开了一种用于光纤激光器输出的石英柱，包括：熔接柱，其用于与所述光纤激光器的输出尾纤熔接，所述熔接柱包括熔接端面；输出柱，其用于输出所述光纤激光器的激光，所述输出柱包括输出端面及由所述输出端面围成的凹槽；所述熔接柱与所述输出柱连接，所述输出尾纤的轴线分别与所述熔接柱的轴线和输出柱的轴线同轴，所述输出尾纤中的激光自所述熔接端面进入依次穿过熔接柱和输出柱后从所述输出端面输出。与现有技术相比，本发明提供的用于光纤激光器输出的石英柱，通过改变石英柱的结构就可以实现光纤激光器的环形光斑输出，操作简单、成本低廉，同时大幅提高光纤激光器的加工效率。

技术领域

本发明涉及一种用于光纤激光器输出的石英柱，属于无源光学器件领域。

背景技术

用传能光纤传输高功率激光时，传能光纤出射端面的损伤问题是限制光纤传输高功率的主要因素，解决光纤端面损伤的方案是在光纤端面前增加石英柱做端冒，可以有效避免高功率激光对光纤端面损伤。石英柱作为高功率光纤激光器输出尾纤的扩束器件，既是输出波导，又是扩束器件，起着重要的作用，因此在高功率光纤激光器上运用非常普遍。

目前，光纤端帽最常用的石英柱有圆柱形和圆锥形两种，深圳市创鑫激光技术有限公司提出一种圆锥形石英柱(申请号201310629400.4，申请公布号CN 103676051 A)，深圳市星汉激光科技有限公司提出一种圆柱形石英柱(申请号201810775769.9，申请公布号CN 108761646 A)。除此之外，还有一些光纤端帽基于不同目的而采用不同的石英柱设计，比如武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司为解决反馈光问题，提出的阶梯状石英柱(申请号201320599843.9，授权公告号CN 203480079 U)，以及中国兵器装备研究院提出的一种具有准直功能的圆台形石英柱(申请号201710346018.0)。

以上所述的石英柱设计方案，都是圆形光斑输出，其能量分布主要集中在光斑的中心，然而在一些特殊的场合，需要环形光束，例如在激光光学、光信息处理、微粒波导、同位素分离、微电子学和材料科学、生物技术、医学以及原子学、分子学等领域中都有广泛的需求。

目前也有许多从圆形光斑转变到环形光斑的方法，比如像专利CN206952364U中那样，在圆形光斑输出后通过各种透镜，将圆形光斑转换成环形。但是这种方法比较复杂，成本高并且操作不方便。

发明内容

本发明目的是：克服现有技术存在的不足，解决现有技术中存在的问题，提供一种用于光纤激光器输出的石英柱，通过改变石英柱的结构就可以实现光纤激光器的环形光斑输出，操作简单、成本低廉，同时大幅提高光纤激光器的加工效率。

本发明的技术方案为：一种用于光纤激光器输出的石英柱，包括：

熔接柱，其用于与所述光纤激光器的输出尾纤熔接，所述熔接柱包括有熔接端面；

输出柱，其用于输出所述光纤激光器的激光，所述输出柱包括有输出端面及由所述输出端面围成的凹槽；

所述熔接柱与所述输出柱连接，所述输出尾纤的轴线分别与所述熔接柱的轴线和输出柱的轴线同轴，所述输出尾纤中的激光自所述熔接端面进入依次穿过熔接柱和输出柱后从所述输出端面输出。

进一步地，所述输出端面为圆环状，所述凹槽自所述输出端面内圈沿输出柱的轴线方向向内凹陷，且所述凹槽自所述输出端面向内直径递减。

进一步地，所述凹槽为顶部朝向所述熔接柱的圆锥形或者圆台形，所述凹槽的轴线与所述输出柱的轴线同轴。

进一步地，所述熔接柱为圆柱形或者顶部朝向所述输出尾纤的圆台形。

进一步地，所述熔接柱的长度小于或等于3mm，所述熔接柱的直径为1mm～2.5mm。

进一步地，所述输出柱为圆柱形或者顶部朝向所述熔接柱的圆台形。