[发明专利]包含泵浦剥除和滤模功能的光纤激光输出头及其制作方法

说明书

本发明公开了一种包含泵浦剥除和滤模功能的光纤激光输出头，其包括金属基座、金属上盖、尾纤、输出端帽、导热衬底；金属基座、金属上盖形成放置尾纤、输出端帽的空间；尾纤穿过尾纤孔位与输出端帽熔接；靠近尾纤孔位处的尾纤的涂覆层设有固定用紫外光学胶水；尾纤上，往输出端帽方向依次设有裸纤腐蚀区域、裸纤点胶区域；裸纤点胶区域下设有导热衬底，在裸纤点胶区域和导热衬底之间填充有高折射率紫外光学胶水，固定用紫外光学胶水点胶固定输出端帽的细柱体侧面。本发明还提供上述包含泵浦剥除和滤模功能的光纤激光输出头的制作方法。本发明能缩短CPS与输出头之间的尾纤长度，减小了激光器体积，以及使尾纤与输出头的光轴在同一水平面内。

技术领域

本发明属于光纤器件技术领域，具体涉及一种包含泵浦剥除和滤模功能的光纤激光输出头及其制作方法。

背景技术

目前，由于大部分光纤激光器中位于增益光纤之后的泵浦剥除器(CPS)与输出头或准直器之间的悬空的器件尾纤较长，在激光器内需要占据较大体积；且通常泵浦剥除器输出的尾纤与输出头的光轴安装高度不在同一水平面内，这在高功率应用及超快激光应用中易引起包括放大自发辐射(ASE)、自相位调制(SPM)、受激拉曼散射(SRS)等多种非线性效应，且易使悬空的尾纤受到应力变化等外界扰动，对光纤激光器的功率、脉宽、谱宽、光束质量等输出特性指标造成诸多不良影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包含泵浦剥除和滤模功能的光纤激光输出头及其制作方法，该光纤激光输出头及其制作方法能缩短泵浦剥除器(CPS)与输出头或准直器之间的悬空的器件尾纤长度，减小了激光器体积；将器件尾纤与输出端帽集成在一起，使输出的尾纤与输出头的光轴安装高度位于同一水平面内。

本发明所采用的技术方案是：

一种包含泵浦剥除和滤模功能的光纤激光输出头，其包括金属基座、金属上盖、尾纤、输出端帽、导热衬底；

所述金属基座、金属上盖形成放置尾纤、输出端帽的空间，且尾纤、输出端帽均置于金属基座上；在空间的一端设有尾纤孔位，输出端帽置于空间的另一端；尾纤穿过尾纤孔位与输出端帽的细柱熔接；尾纤的纤芯、输出端帽的光轴位于同一水平面上；

靠近尾纤孔位处的尾纤的涂覆层设有固定用紫外光学胶水；

所述尾纤上，往输出端帽方向依次设有裸纤腐蚀区域、裸纤点胶区域；裸纤点胶区域下设有导热衬底，在裸纤点胶区域和导热衬底之间填充有高折射率紫外光学胶水；

固定用紫外光学胶水点胶固定输出端帽的细柱体侧面。

更进一步的方案是，输出端帽为一段在轴向方向上具有阶跃半径的石英圆棒，两侧端面根据激光波长镀膜，输出端帽的细柱体端面与尾纤熔接，输出端帽的粗柱体端面出射激光。

更进一步的方案是，裸纤腐蚀区域采用第一级泵浦剥除，通过化学腐蚀破坏包层波导结构，由金属基座和金属上盖吸收散热。

更进一步的方案是，裸纤腐蚀区域采用化学腐蚀剂腐蚀。

更进一步的方案是，所述化学腐蚀剂为氢氟酸或磨砂膏。

更进一步的方案是，导热衬底为蓝宝石或玻璃晶片。

更进一步的方案是，尾纤孔位置于金属上盖上，导热衬底置于金属基座的凹槽内。

金属基座上开有适配输出端帽和导热衬底的凹槽，以及适配金属上盖的固定螺孔，用于定位。

本发明还提供一种制作上述包含泵浦剥除和滤模功能的光纤激光输出头的方法，所方法包括如下步骤：

S1：将尾纤穿过尾纤孔位后与输出端帽进行熔接；

S2：用磨砂膏涂抹在裸纤腐蚀区域进行光纤包层腐蚀，使尾纤上，往输出端帽方向依次设有裸纤腐蚀区域、裸纤点胶区域；