[发明专利]光纤合束器及光纤激光器

说明书

本申请涉及一种光纤合束器及光纤激光器。本申请实施例提供的光纤合束器中，多根输入光纤从壳体的第一端进入壳体内部，熔锥光纤束由多根输入光纤合束后拉锥形成，且设置于壳体内部，输出光纤与熔锥光纤束熔接，且从壳体内部延伸到外环境，壳体内部用于存储冷却液。若多根输入光纤中存在至少一根第一输入光纤属于高发热量光纤，则液冷管包括第一液冷管，第一液冷管用于在壳体的第一端连通壳体内部和外环境，以供至少一根第一输入光纤通过。若输出光纤属于高发热量光纤，则液冷管包括第二液冷管，第二液冷管用于在壳体的第二端连通壳体内部和外环境，以供输出光纤通过。本申请实施例提供的光纤合束器在连续高功率工作时，出现烧毁的概率较低。

技术领域

本申请涉及光纤激光器的设计与制造技术领域，具体而言，涉及一种光纤合束器及光纤激光器。

背景技术

光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、热管理方便和结构紧凑等优点，近几年在工业制造、生物医疗、国防安全等领域得到了广泛的应用。光纤激光器的关键组成器件之一为光纤合束器。光纤合束器的作用是将多根激光二极管光纤输出的泵浦激光耦合注入到输出光纤中，输出光纤为单根光纤。

光纤合束器的制作过程包括熔融拉锥、切割、熔接，目前的制备工艺无法保证泵浦激光经过合束器后没有损耗的进入到输出光纤，由于损耗的存在，光纤合束器在高功率工作时就需要进行冷却处理，又由于光纤合束器中熔锥光纤束和输出光纤的熔点往往非常脆弱，需要保护其不受外界因素影响，因此，需要为光纤合束器设计一个合理的冷却封装，用于保证其稳定可靠工作。但是，传统的冷却封装方式使得光纤合束器中的所有光纤（包括高发热量光纤和低发热量光纤）都得到了相同的冷却处理，也即，对光纤合束器中的所有光纤都采用了相同的冷却方式，如此，光纤合束器在连续高功率工作的过程中，出现烧毁的概率便会大大增加。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种光纤合束器及光纤激光器，以解决上述问题。

第一方面，本申请实施例提供的光纤合束器包括多根输入光纤、熔锥光纤束、输出光纤、壳体和液冷管；

多根输入光纤从壳体的第一端进入壳体内部；

熔锥光纤束由多根输入光纤合束后拉锥形成，且设置于壳体内部；

输出光纤与熔锥光纤束熔接，且从壳体内部延伸到外环境；

壳体内部用于存储冷却液；

若多根输入光纤中存在至少一根第一输入光纤属于高发热量光纤，则液冷管包括第一液冷管，且第一液冷管用于在壳体的第一端连通壳体内部和外环境，以供至少一根第一输入光纤通过，使第一液冷管中存储的冷却液对至少一根第一输入光纤进行冷却处理，高发热量光纤为光纤合束器处于工作状态时，光纤温度位于第一预设温度区间的光纤；

若输出光纤属于高发热量光纤，则液冷管包括第二液冷管，且第二液冷管用于在壳体的第二端连通壳体内部和外环境，以供输出光纤通过，使第二液冷管中存储的冷却液对输出光纤进行冷却处理。

本申请实施例提供的光纤合束器中，熔锥光纤束由多根输入光纤合束后拉锥形成，且设置于壳体内部，以通过壳体内部存储的冷却液进行冷却处理，此外，若多根输入光纤中存在至少一根第一输入光纤属于高发热量光纤，则液冷管包括第一液冷管，且第一液冷管用于在壳体的第一端连通壳体内部和外环境，以供至少一根第一输入光纤通过，使第一液冷管中存储的冷却液对至少一根第一输入光纤进行冷却处理，同样，若输出光纤属于高发热量光纤，则液冷管包括第二液冷管，且第二液冷管用于在壳体的第二端连通壳体内部和外环境，以供输出光纤通过，使第二液冷管中存储的冷却液对输出光纤进行冷却处理。显然，本申请实施例提供的光纤合束器中，仅对熔锥光纤束和高发热量光纤进行冷却处理，而低发热光纤则不进行冷却处理，相对于现有技术而言，光纤合束器在连续高功率工作时，出现烧毁的概率便会大大降低。