[实用新型]一种光纤准直器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤准直器，尤其涉及一种应用于高功率光纤激光器的光纤准直器。 

背景技术

光纤准直器是光无源器件中的一个重要的组件，在光通信系统中有着非常普遍的应用，同时也是制作其他多种微型光无源器件的基础，如起偏振器、隔离器、分光器、滤波器、光开关及波分复用器等。目前采用的光纤准直器结构是将光纤置于透镜（常见的透镜有GRIN lens和C-lens）的焦平面上，通过空间耦合的方式，实现将光纤端面出射的发散光束变换为平行光束，或者将平行光束会聚焦耦合到光纤中。 

常用的光纤准直器结构如图1所示，图中101为光纤，102为光纤101与光纤毛细管构成的光纤头，103为光学准直透镜，104为固定光纤头102和准直透镜103的套管， 105为光纤头和准直透镜之间的空气隙，106为固定光纤的环氧树脂胶，通过调整光纤头的位置，使其置于光学准直透镜103的焦点处，即可制得光纤准直器。 

由于采用空间耦合的结构，光纤和透镜间存在空气间隙，因此对制作工艺的要求比较高。在制作过程中容易产生光纤端面和透镜焦平面对不准，以及光纤轴与透镜光轴失配的现象，从而影响准直器的输出耦合效率和光束质量。另外,在激光输出时，特别是大功率激光输出，光纤输出端面往往由于点功率密度过高而产生损伤和形变，限制了这种结构的准直器在激光器，特别是大功率激光器中的应用。 

因此，开发出一种制作简单、结构紧凑、耦合效率高、可承受大功率激光传输的光纤准直器对于光通信系统性能的提升、大功率光纤激光器的发展至关重要。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种制作简单，不仅能够应用于低功率的激光输出，也能应用于大功率激光输出，耦合效率高的新型的光纤准直器。 

本实用新型所提出的光纤准直器，包括光纤和透镜。 

其中，光纤的表面设有涂覆层，其一端为无涂覆层的对接端；透镜可以采用石英透镜，该石英透镜呈圆柱状体，且圆柱直径大于光纤直径，透镜一端为输入端，另一端为输出端，所述输入端与光纤的对接端熔接为一整体，且光纤的纤芯与透镜中心在同一轴线上，所述输出端为聚焦透镜。 

所述石英透镜的表面可以镀一层低反射率膜也可以不镀膜。其输出端的端面需要抛磨平整，该端面可以是锥形面，也可以是平面。所述输出端的聚焦透镜可以是球面透镜，也可以是非球面透镜。所述石英透镜的直径、球面透镜或非球面的曲率半径和长度可以根据实际需求设定。 

所述石英透镜。其输入端的端面需要抛磨平整，该端面可以是锥形面，也可以是平面。所述输出端的聚焦透镜可以是球面透镜，也可以是非球面透镜，表面可以镀一层增透膜也可以不镀膜。所述石英透镜的直径、球面透镜或非球面的曲率半径和长度可以根据实际需求设定。 

所述光纤与石英透镜的熔接可以采用高温焊接方式，如激光焊接，也可以采用电弧放电方式熔接。 

与现有技术相比，本实用新型大大降低了制作工艺的难度，使得光纤准直器的制作工艺简单易行，并且结构紧凑，通过石英透镜和光纤直接熔接的方式，光纤输出端面和透镜之间不存在空气间隙，当传输大功率激光时，光纤端面输出的光束可以直接经过石英透镜扩束，降低了光束的点功率密度，光纤端面与透镜端面不容易产生形变和损伤，保护了光纤与透镜的端面，因此使得光纤准直器不仅仅可以适用于低功率的光纤激光器输出，还可以适用于大功率光纤激光器输出，应用范围广泛。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明，其中： 

图1为现有光纤准直器的结构示意图；

图2为本实用新型光纤准直器的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图。

具体实施方式

如图2、图3所示，本实用新型一实施例所提出的光纤准直器，包括位于左侧的输出光纤301和位于右侧的透镜201。 

本实施例中，输出光纤301采用了双包层光纤，由内而外依次包括纤芯304、包层303、涂覆层302。透镜201采用圆柱形的石英透镜，其一端为输入端，另一端为输出端，且石英透镜的直径大于光纤的直径，石英透镜具体直径大小可以根据需要输出的光斑直径来选择。输入端的端面可以为锥形面，还可以为平面，输出端202可以为球面透镜或非球面透镜，石英透镜的表面可以镀一层低反射率膜，低反射率膜的反射比率小于0.3%，镀低反射率膜可以提高光的传输效率，使准直器的光传输效率更高，从而达到的效果更好。