[发明专利]一种棒状掺稀土光纤的封装系统

说明书

本发明提供一种棒状掺稀土光纤的封装系统，包括掺稀土光纤、端帽、金属导热管、导水管、拉力可调装置。所述掺稀土棒状光纤输入端和输出端分别熔接端帽，拉力控制装置用于将光纤拉直而不引入剪切力，金属导热管包裹住光纤，金属导热管与光纤之间充入导热液并密封，导水管包裹住两端帽以及带金属导热管的光纤，在导水管与金属导热管之间注入流动的液体，带走端帽以及金属导热管的热量，保证掺稀土光纤有效均匀散热且不引入应力。本发明的有益效果是：便于掺稀土光纤的安装，拆卸以及运输；端帽不受剪切力不易脱落；端帽和光纤无差别散热，光纤散热更加均匀不会出现端帽翘起问题，大幅减小端帽剪切力；360度无死角散热，散热大幅提升。

技术领域

本发明涉及光纤激光器领域，尤其涉及一种棒状掺稀土光纤的封装系统。

背景技术

近年来，随着超快光纤激光器朝着更高功率和更高能量的进一步发展，大模场掺稀土光纤特别是棒状光子晶体光纤应用越来越广泛。该光纤没有涂覆层结构，直径可达1mm，远大于普通光纤，使用长度短于普通光纤，一般约为0.8～1m。为了提高损伤阈值，减小外界环境对内部气孔结构的影响，两端需要熔接大尺寸的端帽(6～8mm)。棒状光子晶体光纤有着放大效率高、模式好、非线性小的优点，但非保偏、不能受应力、不能弯曲、散热不好(空气孔包围)，那么如何有效的封装是使用该光纤需要解决的问题。

常规的封装方式中，端帽没有得到有效的散热，与光纤有明显的温度差，光纤在垂直维容易翘起，而铜皮胶带不能长时间很好的固定，导致输出光斑发生明显位移，影响激光器性能。现有技术中在端帽与光纤熔接处直接的引入剪切力，使得熔接点变得非常脆弱容易受损，另外，光纤整个悬空，风力也是棒状光纤不能承受的应力，会导致光纤性能如：模式、模场、放大效率、偏振态保持等都发生变化，不太适用于空间耦合的棒状光纤放大器所需的均匀散热，也没有考虑端帽散热问题，没有考虑散热不均匀导致的放大光纤性能(模式、模场、放大效率偏振态保持等)变化问题，也没有考虑光纤受应力导致的性能变化问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种棒状掺稀土光纤的封装系统，用来保证棒状掺稀土光纤有效均匀散热且不引入应力，主要包括：掺稀土光纤、端帽组、导热管、导热液、导水管、液体和拉力控制装置，所述端帽组包括端帽一和端帽二；导热管位于导水管内，掺稀土光纤位于导热管内，且掺稀土光纤的两端和导热管的两端均分别连接端帽一内侧和端帽二内侧，导热管两端分别连接于端帽一和端帽二，端帽一和端帽二均有部分位于导热管内，导热管与掺稀土光纤之间注入导热液，导水管与导热管之间注入流动的液体，用于带走端帽组和导热管的热量，使得掺稀土光纤均匀散热，所述拉力控制装置用于拉直该掺稀土光纤而不引入剪切力。

所述掺稀土棒状光纤输入端和输出端分别熔接端帽，所述拉力控制装置用于将光纤拉直而不引入剪切力，所述导热管包裹住光纤，导热管与光纤之间充入导热液并密封，所述导水管包裹住两端帽以及带导热管的光纤，在导水管内注入流动液体，带走端帽组以及导热管的热量，保证棒状掺稀土光纤有效均匀散热且不引入应力。

进一步地，所述端帽一和端帽二的直径均大于掺稀土光纤的直径。

进一步地，所述掺稀土光纤为棒状，垂直放置于端帽一和端帽二之间。

进一步地，所述导热管为金属导热管，由导热的金属或者金属合金构成。

进一步地，所述金属导热管为铝导热管或铜导热管。

进一步地，所述导热液为水，或导热胶，或油。

进一步地，该封装系统还包括密封胶一，所述导热管通过密封胶一熔接于端帽组的横截面上。

进一步地，该封装系统还包括密封胶二，所述导水管通过密封胶二熔接于端帽组内侧上。

进一步地，所述拉力控制装置包括端帽固定装置组，拉力可调装置，X、Y 维光纤观察装置，X、Y维调节装置。