[发明专利]一种包层光剥除装置及其加工方法

说明书

本发明涉及光纤激光器技术领域，公开了一种包层光剥除装置及其加工方法，该包层光剥除装置包括：无源光纤；所述无源光纤包层中间段设有多个刻蚀区域；各所述刻蚀区域沿激光传输的方向依次连接，且沿激光传输方向各所述刻蚀区域的纹路密度逐渐递增。本发明提供的包层光剥除装置，通过在包层表面刻蚀纹路，破坏表面结构平整性，使包层内模式较差的激光和未被吸收的泵浦光不满足全反射，透射出来。同时，本申请在包层光较强处刻蚀较稀疏纹路，来降低剥除量，并在包层光较弱处刻蚀密集纹路，来增加剥除量。由此来解决装置局部温度过高的隐患，降低整个剥除装置的温度，延长器件的使用寿命，增加包层光剥除的效率，改善激光器的光束质量。

技术领域

本发明涉及光纤激光器技术领域，特别涉及一种包层光剥除装置及其加工方法。

背景技术

光纤激光器因具有转化效率高，光束质量好，结构紧凑，散热方便等优点，使其应用不再局限于切割、焊接等工业方面，被广泛应用在通信、传感、医疗、军事等领域，同时带动了许多新兴产业的发展。随着高功率光纤激光器功率的不断提升，对激光器核心器件有了更高的要求，例如合束器、光纤光栅、增益光纤等。为了得到高功率、高光束质量的激光，需要将包层光通过模式剥除装置滤除，并且激光器功率越大，对包层剥除装置的要求越高。

包层光剥除的成分主要是进入包层的模式较差的激光和增益光纤未吸收的泵浦光，其原理是指通过破坏光纤包层结构，或者在包层表面涂抹高折射率材料等，破坏包层光全反射的条件，使其泄露出来，并且不影响纤芯激光的传输。根据此原理，把光纤包层内传输的模式较差的激光以及未被增益光纤吸收的泵浦光，通过该技术剥离出来，获得纤芯传输模式较好的激光成份。包层光剥除技术一直是高功率光纤激光器难以攻克的问题，尤其体现在千瓦量级以上，主要表现为被剥除的光太强，转化成的热量太高，将器件烧坏，以至于将激光器其他器件连带烧坏，造成巨大损失。

传统的包层光剥除技术，主要是在光纤包层表面涂抹高折射率材料，使包层光不满足全反射透射出来，其优点是涂抹技术简单，方便，常用于小功率光纤激光器；其缺点表现在，高折射率材料对光有一定的吸收，造成包层光剥离处温度过高，外加高折射率材料燃点较低，在高功率光纤激光器下，很容易使该器件烧坏。而现有的包层光剥除技术是在包层表面刻蚀纹路，破坏包层表面平整性，使包层光不满足全反射，但是刻蚀方法大都采用均匀刻蚀。如果包层纹路刻蚀过于密集，则会造成装置前端剥除量过大，使局部温度过高，装置后端起不到太多作用；如果包层纹路刻蚀过稀疏，则会造成包层光剥除不完全，影响光束质量等。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种包层光剥除装置及其加工方法，以解决剥除装置局部温度过高的问题，降低剥除装置的整体温度，

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种包层光剥除装置，包括：无源光纤；

所述无源光纤包层的中间段设有多个刻蚀区域；各所述刻蚀区域沿激光传输的方向依次连接，且沿激光传输的方向各所述刻蚀区域的纹路密度逐渐递增。

进一步地，多个所述刻蚀区域包括：第一刻蚀区域和第二刻蚀区域；所述第一刻蚀区域和所述第二刻蚀区域沿激光传输的方向依次连接；所述第一刻蚀区域刻蚀在入射方向的所述包层，所述第二刻蚀区域刻蚀在出射方向的所述包层；所述第二刻蚀区域刻蚀的纹路密度大于所述第一刻蚀区域刻蚀的纹路密度。

进一步地，还包括：第一涂覆层和第二涂覆层；所述第一涂覆层和所述第二涂覆层均包裹在所述包层外，所述第一涂覆层和所述第二涂覆层分别设置在所述第一刻蚀区域和所述第二刻蚀区域的两侧。

进一步地，所述第一涂覆层与所述第一刻蚀区域间隔预设距离，包裹在入射方向的所述包层外；所述第二涂覆层与所述第二刻蚀区域间隔预设距离，包裹在出射方向的所述包层外。