[发明专利]一种多芯传能光纤及其制备方法

说明书

本发明属于高功率光纤激光技术领域，公开了一种多芯传能光纤及其制备方法。该多芯传能光纤包括内包层、纤芯和涂覆层，内包层沿轴向设有至少两个芯孔；纤芯一一对应地穿设于芯孔，纤芯包括内芯、掺氟层和缓冲层，掺氟层套设于内芯的外周，缓冲层套设于掺氟层的外周；涂覆层包括第一涂覆层和第二涂覆层，第一涂覆层套设于内包层的外周，第二涂覆层套设于第一涂覆层的外侧。本发明提供的多芯传能光纤，内包层能将至少两个纤芯集成于一束，使单根光纤能传输多束激光，进而提高激光焊接设备集成度；通过设置掺氟层，掺氟层能负向构建纤芯折射率，防止纤芯内传输激光泄漏；通过设置缓冲层，缓冲层能有效提高内芯的抗弯性能，起到应力缓冲作用。

技术领域

本发明涉及高功率光纤激光技术领域，尤其涉及一种多芯传能光纤及其制备方法。

背景技术

在现代工业制造中，激光技术和焊接技术的有机结合形成了激光新型焊接技术。激光新型焊接技术已在诸多领域应用，在整个激光产业链中，激光新型焊接技术的市场规模仅次于激光切割，是第二大规模的激光应用。激光焊接在汽车制造、新能源和工业加工等领域发挥了巨大应用价值。激光焊接技术采用激光光源替代传统的焊材，用激光能量加热焊接件表面，通过激光热辐射和材料表面热传导来实现高效精密焊接。

双光束和多光束激光高功率焊接技术能够有效提高激光焊接对装配进度的适应性，提升激光焊接过程工艺的稳定性，且能提高焊接工序的整体质量。对于常规的单光束激光焊接难以焊接的材料和接头，采用双光束与多光束焊接工艺可以取得理想的工艺应用效果。

目前激光焊接和3D打印装备通常是一束激光或一台激光器独立配备一个激光加工头。激光焊接加工头的体积较大，光纤激光器的QBH器件内目前使用的传能光纤均是单芯传输激光，即一根光纤只能传输一束激光。因而在实际的多光束焊接工艺中，一套设备需要配备多个激光焊接加工头，大大降低了多光束激光焊接设备的系统集成度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多芯传能光纤及其制备方法，旨在提高多光束激光焊接设备的系统集成度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多芯传能光纤，包括：

内包层，所述内包层沿轴向设有至少两个芯孔；

纤芯，所述纤芯一一对应地穿设于所述芯孔，所述纤芯包括内芯、掺氟层和缓冲层，所述掺氟层套设于所述内芯的外周，所述缓冲层套设于所述掺氟层的外周；

涂覆层，所述涂覆层包括第一涂覆层和第二涂覆层，所述第一涂覆层套设于所述内包层的外周，所述第二涂覆层套设于所述第一涂覆层的外侧。

可选地，所述第一涂覆层和所述第二涂覆层的材质均为聚合物。

可选地，所述缓冲层的外壁与所述内包层的外壁沿所述内包层的径向距离不小于8μm。

可选地，所述内芯和/或所述内包层的材质为高纯二氧化硅。

可选地，所述内芯的直径为9μm-100μm。

可选地，所述内包层的直径为125μm-2000μm。

可选地，所述内包层沿轴向还设有标记孔，所述标记孔内穿设有标记芯。

一种多芯传能光纤的制备方法，基于以上任一方案所述的多芯传能光纤，包括如下步骤：

S1、对所述内包层和所述纤芯的尺寸进行设计；

S2、制备所述内包层，并在所述内包层上加工所述芯孔；

S3、制备所述纤芯，并将所述纤芯穿设于所述芯孔内；

S4、在所述内包层外周形成所述涂覆层。

可选地，步骤S3包括：