[发明专利]一种制作光纤包层功率剥离器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制作光功率剥离器的技术领域，尤其是指一种制作光纤包层功率剥离器的方法。

背景技术

业内习知，光纤激光器和光纤放大器以其转化效率高、稳定性好成为近年来的研究热点。在光纤激光器或光纤激光放大器中，通常使用掺稀土杂质的双包层光纤作为增益介质，其中纤芯的折射率n₁大于内包层的折射率n₂,内包层的折射率n₂又大于外包层的折射率n₃，即n₁>n₂>n₃。纤芯作为激光器信号光的传输通道，内包层作为泵浦光的传输通道。当泵浦光在光纤中传输时，由于其不断的穿越掺有杂质的纤芯而逐渐被吸收并转化为信号光,在增益光纤的末端，激光中不仅包含有信号光的基模，还包含有信号光的高阶模成分和未被吸收的泵浦光，这会极大的降低激光器的光束质量。为了提高光束质量，需要在光纤的输出光纤上熔接或制作一个包层功率剥离器。

所述的包层功率剥离器包括：光纤和光功率泄漏窗口。所用光纤是与激光器的输出光纤类型相匹配的光纤，光功率泄漏窗口是一种剥掉光纤的低折射涂覆层后用高折射率材料对裸光纤进行涂覆固化后的结构。为提高光纤激光器的光束质量，需要使光纤包层中存在的信号光的高阶模成分和未被吸收的泵浦光通过包层功率剥离器泄漏出来。

目前，已存在多种制作功率剥离器的专利技术，譬如美国发明专利US4678273中提到的制作包层功率剥离器的方法是：在一段光纤上将保护纤芯01的低折射率涂覆层02全部去除，然后再以高折射率的材料对去除了涂覆层的光纤进行涂覆固化，形成一个可以使包层中的光泄漏的窗口03，然后在光泄漏窗口外覆加多层导热材料，将热量散发出去。这种方法存在一定的不足：由于泄漏窗口区域光纤包层四周的材质折射率比纤芯的折射率高，泄漏光会从包层的四周散发出来，产生的热量会使此处温度迅速升高，尤其是激光最先通过的泄漏窗口的一端，会产生一个高温点04，如图3所示。当泄漏功率越大时，高温点的温度就会越高，这会极大的威胁激光器的安全工作，严重的会损坏光纤。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种合理可靠的制作光纤包层功率剥离器的方法，该方法通过在光纤上部分剥离涂覆层，以多区域多角度方式制作多个光功率泄漏窗口，将要泄漏的光功率分布在光纤的多个区域，进而极大地降低了泄漏光初始泄漏点的温度，保证了器件的安全工作。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种制作光纤包层功率剥离器的方法，首先，将需要制作功率剥离器的双包层光纤按其长度方向区分有多个区域段；其次，在相应区域段，将双包层光纤上的低折射涂覆层，即外包层，部分剥离，得到所需的光功率泄漏窗口裸体，且相邻光功率泄漏窗口裸体之间存在以光纤纤芯为轴心的相对旋转角度；最后，对制作完成的光功率泄漏窗口裸体用高折射率紫外胶进行涂覆固化，至此便完成光纤包层功率剥离器的制作。

本发明所述制作光纤包层功率剥离器的方法，包括以下步骤：

1）确定功率剥离器中光功率泄漏窗口裸体的数量N，并计算出相邻光功率泄漏窗口裸体间的相对旋转角度θ，其中，所述相对旋转角度θ=360/N；

2）在需要制作功率剥离器的双包层光纤上，用酒精对双包层光纤进行清洁；

3）对双包层光纤上长度为L的低折射涂覆层进行部分剥离，剥离时只剥离纤芯一侧的涂覆层，得到第一光功率泄漏窗口裸体；

4）以光纤纤芯为轴旋转光纤θ角度，然后在纤芯方向距离前一个光功率泄漏窗口裸体，即距离第一泄漏窗口裸体的距离D处，重复进行步骤3），得到第二光功率泄漏窗口裸体；

5）重复进行步骤4），得到所需的第三光功率泄漏窗口裸体、第四光功率泄漏窗口裸体…，直至剥离至第N个光功率泄漏窗口裸体为止；

6）对制作完成的所有光功率泄漏窗口裸体用高折射率紫外胶进行涂覆固化，至此便完成光纤包层功率剥离器的制作。

当需要增加光功率泄漏窗口裸体数量时，可在步骤5）后重复进行步骤4），直到完成所需数量的光功率泄漏窗口裸体为止。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、采用涂覆层部分剥离的方式，控制了在每个光功率泄漏窗口处泄漏的光功率；