[实用新型]光纤头

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤技术领域，特别涉及一种适于高功率激光传输的光纤头。

背景技术

目前，在医疗、材料加工、激光显示等领域，要求光纤头的输出光功率很高，传统的光纤头结构包括固定套管和单根光纤，固定套管有利于将光纤头结构固定在其他装置上，单根光纤插入到固定套管中并且周围用胶(通常是353ND)粘结固定在固定套管中。光纤头一般进行研磨、抛光等工艺处理。如果研磨不够精细会导致光纤端面出现毛刺等影响平面度的现象，或者由于使用过程中光纤端面附着了灰尘或端面出现划痕，都会导致散射现象的发生，散射光会加热胶。在较小功率激光传输时，这种结构的光纤头还可以应用，但是如果用于高功率激光传输，则热量堆积现象就会非常严重，光学胶就会挥发污染光纤端面，影响光纤质量。因此若要利用单根光纤输出高功率激光，只能采用无胶工艺，即在光纤头的端部制作出一个凹槽，使单根光纤的端部附近裸露在凹槽中，但是这种结构对光纤的刚度要求较高，否则光纤的端部就会弯曲。另外单个激光器的输出功率也非常有限，这也极大地限制了与其连接的单根光纤内传输激光的功率，当然也可以采用多个激光器向开放空间输出激光，并用透镜将这些激光聚焦，并耦合进单根光纤中，这种方法虽然弥补了单个激光器输出功率有限的问题，但是增加了系统安装和调试的难度。现有技术中实现大功率激光传输的光纤头结构中的光纤多采用集束光纤，其中，较常见的结构如图1和图2所示，将固定套管P2的内径制作成能容纳多根光纤P1，固定套管P2的纵向长度可以根据实际需要而定。根据传输功率的需要计算需要光纤P1的数量，将这些光纤P1排列在一起形成光纤束，在光纤束的前段涂覆一定长度的光学胶P3，然后插入到固定套管P2中，一般来说，光学胶P3所覆盖的长度只要大约等于固定套管P2的长度即可。因为传导大功率激光的光纤端面的功率密度通常很高，如果光纤头处理工艺有缺陷或者使用过程中造成的出光端面不平、划痕较多或者表面粘有灰尘等，都会因产生散射光而导致光纤头局部温度很高，因此，这种光纤头研磨和抛光的精度要求很高，如果使用普通的胶，由于硬度不够高并且普通的胶与光纤的线性膨胀系数相差较大，在研磨过程中会造成剥落，形成凹凸不平的坑，达不到精度要求，因此，人们往往使用硬度较高的有机胶来粘结光纤，例如353ND，但是这些有机胶的导热性和耐热性通常都很差，因此在大功率激光光纤耦合中，光纤头局部温度经常很高，并且热量不能及时传导出去，所使用的有机胶的成分为有机物，受热易燃烧，因此最终导致有机胶燃烧而使光纤头烧毁。

发明内容

因此，本实用新型的任务是克服现有光纤头不耐热，在高温工作时容易燃烧的缺陷，从而提供一种新型结构的光纤头。

本实用新型提供的一种光纤头，包括外套管、至少一个玻璃内套管和安装在所述玻璃内套管中的多根光纤，所述玻璃内套管安装在所述外套管中，形成光纤头。

上述光纤头中，所述玻璃内套管的材料优选硼酸玻璃。

上述光纤头中，所述外套管的材料优选金属，例如铜或不锈钢等。

本实用新型的光纤头具有如下有益效果：

1、玻璃内套管与光纤之间没有填充物，并且光纤之间也没有填充物，而且玻璃的软化温度远远高于光学胶的燃烧温度，这就避免了热量因堆积严重导致填充物燃烧并烧坏光纤头的情况的发生；

2、单独的玻璃内套管的抗冲击性能很差，所以本实用新型采用金属外套管，以增加光纤头的抗冲击性能，同时金属外套管还可以充当光纤头与其它元件连接用的适配器。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1是现有技术中的光纤头结构的截面图；

图2是现有技术中的光纤头结构的纵向剖视图；

图3A是本实用新型的一个实施例的光纤头结构；

图3B是本实用新型的另一个实施例的光纤头结构；

图4是图3A所示光纤头结构的截面图；

图5是制作本实用新型的光纤头过程中加热前的玻璃内套管和刚刚插入其内的光纤束；

图6是制作本实用新型的光纤头的过程中加热后的玻璃内套管和固定在其内的光纤束。

具体实施方式