[实用新型]一种高峰值功率光纤水冷准直器

说明书

本实用新型公开了一种高峰值功率光纤水冷准直器，包括光纤端帽、光纤端帽夹具、水冷系统组件和准直系统组件；光纤端帽由光纤和熔接在光纤输出端的端帽组成，光纤端帽夹持在光纤端帽夹具内；水冷系统组件的内衬管紧贴套在光纤端帽夹具上，圆柱套管紧贴套在内衬管上，内衬管的外壁上设有冷却水道；前密封盖密封在内衬管和圆柱套管的前端，后盖密封在内衬管和圆柱套管的后端；准直系统组件的聚焦透镜组通过前盖固定在镜室的前端，镜室的后端螺接在前密封盖上。本实用新型的光纤水冷准直器结构紧凑、灵活性强、准直和冷却效果好，可实现高峰值功率的激光输出。

技术领域

本实用新型涉及光纤激光技术领域，具体涉及一种高峰值功率光纤水冷准直器。

背景技术

光纤激光器由于具有转换效率高、光束质量好、热效应小、结构紧凑、免维护等优点，成为近年来激光领域的研究热点，并且已广泛应用于工业、国防、医疗、检测等领域。随着光纤合束器、光纤隔离器等光纤器件的发展，以及用于泵浦源的高功率半导体激光器的普及，光纤激光器及放大器的平均功率和峰值功率不断提高。万瓦级的平均功率或兆瓦级的峰值功率激光集中在百微米量级直径的石英光纤中，使光纤输出端的端面极易受到损伤。

光纤准直器可以将光纤内的传输光转变成准直光(平行光)，或将外界平行(近似平行)光耦合至单模光纤内。光纤准直器广泛应用于光通信器件和光纤传感系统，用于提高输入输出的耦合效率。由于光纤端帽作为高功率激光输出端，在长时间工作中会积累大量的热，尤其在光纤与石英端帽熔接点处发热量巨大；这对输出激光的峰值功率、光束质量都会造成影响，也会造成光纤端帽熔接点损坏。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种高峰值功率光纤水冷准直器。

本实用新型公开了一种高峰值功率光纤水冷准直器，包括：光纤端帽、光纤端帽夹具、水冷系统组件和准直系统组件；

所述光纤端帽由光纤和熔接在所述光纤输出端的端帽组成，所述端帽和光纤输出端的预设长度夹持在所述光纤端帽夹具内；

所述水冷系统组件包括前密封盖、内衬管、圆柱套管和后盖，所述内衬管紧贴套在所述光纤端帽夹具上，所述圆柱套管紧贴套在所述内衬管上，所述内衬管的外壁上设有冷却水道；所述前密封盖密封在所述内衬管和圆柱套管的前端且相对应所述光纤端帽开有供激光束穿过的通孔，后盖密封在所述内衬管和圆柱套管的后端；

所述准直系统组件包括前盖、聚焦透镜组和镜室，所述聚焦透镜组通过所述前盖固定在所述镜室的前端，所述镜室的后端螺接在所述前密封盖上。

作为本实用新型的进一步改进，所述光纤为石英光纤，所述端帽为圆柱体石英块，所述端帽的输入端与所述光纤的输出端相熔接，所述端帽的输出端为所述光纤端帽的输出端；所述端帽的输出端为0°角平面或斜面，所述端帽的输出端上镀有增透膜。

作为本实用新型的进一步改进，所述光纤端帽的输出端面与所述光纤端帽夹具的前端面位于同一水平面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述光纤端帽夹具由相扣合的夹具底座和夹具盖板组成，所述夹具底座和夹具盖板的扣合面上设有用于容纳所述端帽和光纤的容纳槽，所述容纳槽内设有导热胶层，所述导热胶层紧贴所述光纤端帽的外壁和容纳槽的槽壁。

作为本实用新型的进一步改进，所述光纤端帽夹具的外径与所述内衬管的内径相等，所述内衬管的外径与所述圆柱套管的内径相等，所述圆柱套管上相对应所述冷却水道设有进水口和出水口。

作为本实用新型的进一步改进，所述前密封盖由密封板和带有所述通孔的圆筒组成，所述圆筒穿设固定在所述密封板上，所述密封板、圆筒、圆柱套管同轴设置；所述密封板的外径与所述圆柱套管的内径相等，所述内衬管的前端面粘接固定在所述密封板的后端面上，所述圆柱套管粘接固定在所述密封板的外壁上；所述密封板后端的圆筒外径与所述内衬管的内径相等，所述密封板前端的圆筒外壁上设有用于螺接所述镜室的外螺纹。