[发明专利]光纤合束器及其制备方法、消减光纤回反光的方法及半导体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光焊接领域，特别是涉及一种光纤合束器及其制备方法、消减光纤回反光的方法及半导体激光器。

背景技术

激光焊接是一种新兴的焊接工艺，相对各种传统焊接具有焊接能量密度高、热影响范围小、变形小，焊缝精美等优点。激光焊接技术具有熔池净化效应，能纯净焊接材料，对同种或者不同材料焊接特别有利，适用于相同和不同金属材料间、塑料等材料的焊接。最重要的是其自动化程度高，在现在的工业发展中扮演着相当重要的角色。

半导体激光器作为一种新型光源，在众多加工领域有着极其广泛的应用前景。其结构紧凑、光束质量好、寿命长及性能稳定等优势受到青睐，主要作为半导体激光器的泵浦源、固体激光器泵浦源，也可直接应用于激光医疗，材料处理如熔覆、焊接等领域。目前半导体激光器在整个激光领域中发展相对较快，半导体激光器本身的可拓展方向很多，在功率，波长、工作方式等都有很大的拓展空间。半导体激光器自身丰富的特质也使其应用领域较其它种类激光器更广泛，除了泵浦固体、半导体激光器之外，还直接应用于光通讯、材料加工、医疗等很多领域，并且应用领域还在不断扩展，比如近年来引起人们关注的激光雷达、激光显示、传感等，并且新应用也在不断出现。

目前半导体激光器大多采用光纤合束的方法，高功率光纤合束器是实现高功率光纤激光的核心元器件，可将多个低功率的半导体模块合成以获得高功率的半导体激光器输出。然而，高功率半导体激光器在加工金属等高反材料过程中，将产生一定的回反光现象，部分回反光会传输到光纤合束器的每个输入臂光纤的包层中，当包层光遇到输入臂光纤的涂覆层时，会引起涂覆层发热，更高功率的包层回反光可能会导致输入臂光纤的涂覆层过热而损坏。

发明内容

基于此，有必要针对传统的光纤合束器存在回反光的问题，提供一种光纤合束器及其制备方法、消减光纤回反光的方法及半导体激光器。

一种光纤合束器，包括输入光纤束和输出光纤，所述输入光纤束包括多根输入光纤及锥形光纤，所述锥形光纤一端连接于所述输入光纤，另一端连接于所述输出光纤，所述锥形光纤的外表面成形有第一固化胶层，所述第一固化胶层的折射率大于所述锥形光纤的包层的折射率。

在其中一个实施例中，所述第一固化胶层的折射率为1.60～1.63。

在其中一个实施例中，还包括封装组件，所述封装组件将所述锥形光纤及所述输出光纤的靠近所述锥形光纤附近的区域密封封装。

在其中一个实施例中，所述封装组件内部填充有填充介质。

在其中一个实施例中，所述填充介质为导热介质。

在其中一个实施例中，所述输入光纤上设置有第二固化胶层，所述第二固化胶层成形于所述输入光纤的包层上，且所述第二固化胶层的折射率大于所述输入光纤的包层的折射率。

一种光纤合束器的制备方法，包括以下步骤：

提供若干输入光纤，并剥除所述输入光纤的部分涂覆层；

对若干所述输入光纤的剥除涂覆层的部分进行拉锥形成锥形光纤；

在所述锥形光纤的表面成形第一固化胶层；

提供输出光纤，将所述锥形光纤与所述输出光纤熔接。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：

在输入光纤上剥除部分涂覆层，在剥除涂覆层的包层上成形第二固化胶层，所述第二固化胶层的折射率大于所述输入光纤的包层的折射率。

一种消减光纤回反光的方法，所述方法包括以下步骤：

提供光纤，并剥除部分涂覆层；

在露出的包层上成形固化胶层，所述固化胶层的折射率大于包层的折射率。

一种半导体激光器，所述半导体激光器包括半导体模块、光纤合束器及输出传能光纤，光纤合束器为上述任一所述光纤合束器，所述半导体模块连接所述光纤合束器的输入光纤，所述光纤合束器将半导体模块发出的光耦合至输出传能光纤。

上述光纤合束器光纤合束器及其制备方法、消减光纤回反光的方法及半导体激光器，通过在锥形光纤的包层的外表面设置第一固化胶层，回反光在锥形光纤的包层内传播时，传播至第一固化胶层与锥形光纤的交界处，产生折射，部分折射入第一固化胶层内，从而实现回反光的消减。

进一步，通过在输入光纤靠近封装组件附近的区域设置第二固化胶层，可以进一步消除传播到输入光纤内的回反光。

附图说明

图1为光纤的结构示意图；

图2为本发明一实施例的光纤合束器的结构示意图；

图3为本发明一实施例的光纤合束器的剖面结构示意图；

图4为图3中A部分的局部放大图；