CN208127619U - 一种具有多级功率性能的合束器及激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有多级功率性能的合束器及激光器，特别涉及于光纤通讯领域。该合束器包括第一级功率合束器、第二级功率合束器、第三级功率合束器；该激光器包括在合束器上增加泵浦源，并且在输出光纤终端设置输出端帽。本实用新型克服了现有技术中由于单级合束器因为功率使用上的问题而不能叠加使用的问题，如果采用单模光纤激光器容易产生较多成本的缺点。本设计的核心在于每一级由多根输入光纤与输出光纤进行熔接，第一级通常为输入光纤拉锥之后与输出光纤熔接，利用熔接技术将输入光纤与输出光纤紧密熔接贴合，避免了熔接点的引入造成额外的损耗，在更高功率使用条件下，本专利将具有非常明显的优势。

Description

一种具有多级功率性能的合束器及激光器

技术领域

本实用新型涉及于光纤通讯领域，特别涉及于一种具有多级功率性能的合束器及激光器。

背景技术

随着近些年光纤激光器的飞速发展，在金属切割、焊接、打标及精密加工等领域光纤激光器都已经开始了广泛使用，并已经开始逐步替代传统的机加工。市场上超过一万瓦输出的单模光纤激光器已经屡见不鲜了，但是单模光纤激光器由于需要掺杂光纤吸收泵浦光，所以结构上需要光栅、掺杂光纤等必须的部分，同时由于掺杂光纤吸收泵浦光效率有限，为了处理额外的泵浦光，复杂且庞大的散热系统是必不可少的。

在某些应用领域，如激光焊接、激光清洗等，单模激光是没有太大必要的，利用泵浦功率直接耦合输出，即可满足使用要求，这样不仅结构简单，而且成本上具有非常明显的优势。

本实用新型就是针对上述存在的现象进行整改之后，将多级光直接进行耦合输出，提高了光纤激光器直接功率耦合输出的功率，在更高功率使用条件下，本实用新型具有非常明显的优势。

实用新型内容

（1）要解决的技术问题

本实用新型克服了现有技术中由于单级合束器因为功率使用上的问题而不能叠加使用的问题，如果采用单模光纤激光器容易产生较多成本的缺点。本实用新型要提供一种能够有效地解决由于单级合束器功率使用问题而不能增加的具有多级功率性能的合束器及激光器。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种具有多级功率性能的合束器，包括第一级功率合束器、第二级功率合束器、第三级功率合束器；

所述第一级功率合束器为第一级输入光纤通过光纤熔融拉锥技术与输出光纤熔接并安装于第一级金属基板上；

所述第二级功率合束器为第二级输入光纤与所述输出光纤熔接并安装于第二级金属基板上；

所述第三级功率合束器为第三级输入光纤与所述输出光纤熔接并安装于第三级金属基板上；

所述第一级功率合束器、所述第二级功率合束器、所述第三级功率合束器在所述输出光纤上按从左到右的顺序依次排列。

优选地，所述的第一级功率合束器、所述的第二级功率合束器、所述的第三级功率合束器上的光纤数量至少为两根以上。

本实用新型还提供了这样一种具有多级功率性能的激光器，包括以上的具有多级功率性能的合束器。

优选地，所述的所述的第一级输入光纤上设有第一级泵浦源，所述第二级输入光纤上设有第二级泵浦源，所述第三级输入光纤上设有第三级泵浦源。

优选地，所述的输出光纤的输出最终端设有一个输出端帽。

优选地，所述的输出端帽通过熔接技术熔接在输出光纤的端面上。

（3）有益效果

本实用新型克服了现有技术中由于单机合束器因为功率使用上的问题而不能叠加使用的问题，如果采用单模光纤激光器容易产生较多成本的缺点。本实用新型核心之处有以下几点：1.第一级通常是将输入光纤拉锥之后，与输出光纤熔接在一起；2.第二级通常是将输入光纤通过熔接技术直接与输出光纤熔合，避免了熔接点的引入；3.第三级及其后其他级的输入光纤熔接方式与第二级相同；4.每一级熔接之后，需将熔接区安装在玻璃或金属基板上，以保护熔接区；5.本专利还提供了一种多级功率合束激光器，所述激光器包含上述的多级功率合束器；6.所述多级功率合束激光器至少包含2级功率合束器；7.所述多级功率合束器的输入光纤需与泵浦源连接；8.所述多级功率合束激光器的输出端需熔接一端帽以保护输出光纤。

本实用新型通过在第一级光纤合束器之后做了多级合束器及激光器，同时又没有引入熔接点，在提高耦合功率的同时，尽可能降低了损耗，使用了多级熔接方式，能有效避降低产品的损耗，也不要复杂的加工工艺，极大简化了产品生产流程，同时多级功率合束激光器基于多级功率合束器实现了功率输出的最大化。

本实用新型中的具有多级功率性能的合束器包含第一级功率合束器105、第二级功率合束器106、第三级功率合束器107、第一级输入光纤101、第二级输入光纤102、第三级输入光纤103和输出光纤104组成，这里仅以三级作为说明，实际使用中不仅限三级。

附图说明

图1为多级功率合束器示意图。

图2为多级功率合束激光器示意图。

附图标记为：101为第一级输入光纤，102为第二级输入光纤，103为第三级输入光纤，104为输出光纤，105为第一级功率合束器，106为第二级功率合束器，107为第三级功率合束器，201为第一级泵浦源，202为第二级泵浦源，203为第三级泵浦源，204为输出端帽。

具体实施方式

结合附图1-2和实施例对本实用新型作进一步的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-2所示，本实用新型所述的一种具有多级功率性能的合束器，包括包括第一级功率合束器105、第二级功率合束器106、第三级功率合束器107；所述第一级功率合束器105为第一级输入光纤101通过光纤熔融拉锥技术与输出光纤104熔接并安装于第一级金属基板上；所述第二级功率合束器106为第二级输入光纤102与所述输出光纤104熔接并安装于第二级金属基板上；所述第三级功率合束器107为第三级输入光纤103与所述输出光纤104熔接并安装于第三级金属基板上；所述第一级功率合束器105、所述第二级功率合束器106、所述第三级功率合束器107在所述输出光纤104上按从左到右的顺序依次排列。

为了更有效提高工作性能，本实用新型中的具有多级功率性能的合束器还包括所述的第一级功率合束器105、所述的第二级功率合束器106、所述的第三级功率合束器107上的光纤数量至少为两根以上。

本实用新型还公布了一种具有多级功率性能的激光器，包括以上所述的具有多级功率性能的合束器，此外还包括所述的第一级输入光纤101上设有第一级泵浦源201，所述第二级输入光纤102上设有第二级泵浦源202，所述第三级输入光纤103上设有第三级泵浦源203；所述的输出光纤104的输出最终端设有一个输出端帽204；所述的输出端帽204通过熔接技术熔接在输出光纤104的端面上。

工作原理：具有多级功率性能的合束器由第一级输入光纤101，第二级输入光纤102，第三级输入光纤103，和输出光纤104组成，先将多根第一级输入光纤101剥除外部涂覆层之后，清洁剥除的部分，然后将多根第一级输入光纤101打结之后进行拉锥，拉锥完成后，用切割刀在拉锥区的中间切开；将输出光纤104也预先剥除外部涂覆层之后，清洁剥除的部分，然后参照输入光纤拉锥的直径进行拉锥，并切割；将拉锥好的第一级输入光纤101与输出光纤104进行熔接，熔接之后，将成品装在一个玻璃或金属基板上，这样就形成了第一级功率合束器105；为了加工第二级功率合束器106，需现将多根第二级输入光纤106剥除外部涂覆层之后，并清洁剥除的部分，同时将输出光纤104中间某个部位也剥除外部涂覆层之后露出里面的光纤部分，然后利用熔接技术将第二级输入光纤102与输出光纤104进行熔接，熔接完成之后，同样需要安装在玻璃或金属基板上，形成第二级功率合束器106。

至于第三级功率合束器107及后面的其他级，处理方式与第二级功率合束器106一致。

本实用新型提出的多级功率合束激光器，是基于上述的多级功率合束器的，只需要在每一级熔接上对应的泵浦源，第一级泵浦源201对应第一级输入光纤101、第二级泵浦源202对应第二级输入光纤102、第三级泵浦源203对应第三级输入光纤103，最后在输出光纤104的输出端熔接上一个端帽204即可实现。

以上所述的实施例仅表达了对本实用新型优选实施方式，其描述较为具体和详细，但本实用新型不仅限于这些实施例，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说。在未脱离本实用新型宗旨的前提下，所为的任何改进均落在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种具有多级功率性能的合束器，其特征在于：包括第一级功率合束器（105）、第二级功率合束器（106）、第三级功率合束器（107）；

所述第一级功率合束器（105）为第一级输入光纤（101）通过光纤熔融拉锥技术与输出光纤（104）熔接并安装于第一级金属基板上；

所述第二级功率合束器（106）为第二级输入光纤（102）与所述输出光纤（104）熔接并安装于第二级金属基板上；

所述第三级功率合束器（107）为第三级输入光纤（103）与所述输出光纤（104）熔接并安装于第三级金属基板上；

所述第一级功率合束器（105）、所述第二级功率合束器（106）、所述第三级功率合束器（107）在所述输出光纤（104）上按从左到右的顺序依次排列。

2.根据权利要求1所述的一种具有多级功率性能的合束器，其特征在于：所述的第一级功率合束器（105）、所述的第二级功率合束器（106）、所述的第三级功率合束器（107）上的光纤数量至少为两根以上。

3.一种具有多级功率性能的激光器，其特征在于：包括权利要求1或2所述的具有多级功率性能的合束器。

4.根据权利要求3所述的一种具有多级功率性能的激光器，其特征在于：所述的第一级输入光纤（101）上设有第一级泵浦源（201），所述第二级输入光纤（102）上设有第二级泵浦源（202），所述第三级输入光纤（103）上设有第三级泵浦源（203）。

5.根据权利要求4所述的一种具有多级功率性能的激光器，其特征在于：所述的输出光纤（104）的输出最终端设有一个输出端帽（204）。

6.根据权利要求5所述的一种具有多级功率性能的激光器，其特征在于：所述的输出端帽（204）通过熔接技术熔接在输出光纤（104）的端面上。