專利名稱：一種光纖高功率輸入輸出的準直器的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種準直器結(jié)構，特別是指一種光纖高功率輸入輸出的準直器。
背景技術：
在光學和光纖無源器件領域，普通的單模準直器結(jié)構見圖1，圖1中，101為光纖頭，102為微透鏡，103為玻璃或金屬套管。從光纖頭單模光纖出射光經(jīng)微透鏡102準直或激光從102會聚進入光纖頭101。
通常在通訊系統(tǒng)中通過單模光纖光不超過300mW。由于單模光纖纖芯直徑較小，對1310nm，1550nm其纖芯直徑約為10μm，對1064nm其纖芯直徑約為7μm，對可見光波段400-700nm波長單模光纖纖芯在3-5μm。尤其在可見光波段和1.064μm激光通常以較高峰值功率或較高功率連續(xù)光通過光纖傳輸，圖1中光纖準直器所能承受連續(xù)光和脈沖光光強受到光纖纖芯在表面膜層處的激光損傷閾值的限制，這大大限制光纖準直器和較強激光領域單模光纖的應用。
中國專利申請第02154783.1，名稱為“高功率光纖耦合”，提出了在單模光纖線出光端再熔接沒有光纖纖芯的光纖，如圖2所示，其中104為單模光纖線，105為無芯光纖線由于光纖與無芯玻璃處在熔接狀態(tài)，其破壞閾值增大，而光束在無芯光纖線105中擴束后使整個發(fā)光點變大，從而使整個光纖頭破壞閾值提高。
這個結(jié)構存在的問題是無芯光纖線105長度不易控制，若從單模光纖線104光碰到或接近無芯光纖線105側(cè)面，會增加其損耗，同時無芯光纖線105能擴束光出光面積仍有限，所以其提高破壞閾值數(shù)量級并不高。
也有人提出熱擴束光纖(TEC)來提高光纖準直器破壞閾值，但其提高的程度仍然有限。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種提高光纖準直器所能承受激光光強的光纖高功率輸入輸出的準直器。
本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，包括光纖頭、微透鏡、準直器套管、光學材料平片，所述光纖頭出光端面與光學材料平片粘結(jié)在一起。
光纖頭與光學材料平片的兩個端面鍍有膜層，或兩個端面不鍍膜。
所述光纖頭使用光纖線，所述光纖線是單模光纖，或多模光纖，或塑料光纖。
所述光纖頭采用石英玻璃毛細管，或硼硅酸鹽玻璃毛細管。
所述光纖頭是塑料毛細管，光學材料平片對應是塑料光學平片。
光纖頭出光端面與光學平片之間采用光膠或深化光膠粘結(jié)。
所述光纖頭采用光纖線與無芯同直徑光纖棒或多模光纖熔接，熔接無芯光纖長度保證從光纖發(fā)出光不碰到其側(cè)面。
本實用新型一種光纖高功率輸入輸出的準直器的優(yōu)點在于提高了單模光纖準直器所能承受的激光光強。
下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。
圖1是現(xiàn)有普通的單模準直器的結(jié)構圖。
圖2是現(xiàn)有另一種準直器的光纖結(jié)構圖。
圖3是本實用新型一種光纖高功率輸入輸出的準直器的結(jié)構圖。
圖4以及圖5是本實用新型一種光纖高功率輸入輸出的準直器的另一實施例的結(jié)構圖。
具體實施方式請參閱圖3所示，一種光纖高功率輸入輸出的準直器包括光纖頭201，光學材料平片202，微透鏡203，準直器套管204，單?；蚨嗄９饫w線205，其中標號206為光纖頭201與光學材料平片202的自然表面結(jié)合面或SiO2(二氧化硅)膜層或其他增透膜，光纖頭201與光學材料平片202之間為光膠或深化光膠粘結(jié)。
在激光領域光學材料內(nèi)部破壞閾值通常高出光學材料暴露在空氣中表面或鍍膜光學表面1-3個數(shù)量級。本實用新型正是利用這一特點制作可承受較高破壞閾值的光纖頭的準直器。在圖3中光纖頭201采用石英毛細管，由于光纖亦為石英材料，這樣光纖頭201拋光時，毛細管光纖端面由于同一種材料易拋成在同一平面上，本實用新型中光學材料平片202是普通玻璃片，亦通常采用石英玻璃，光纖頭201與光學材料平片202之間可采用直接光膠方式粘結(jié)；亦可以在光纖頭201與光學材料平片202兩個端面分別鍍上膜層(如二氧化硅膜)再進行光膠；對上述兩種粘結(jié)光纖頭可通過加溫方式進行深化光膠處理以使光纖頭201與光學材料平片202之間永久性粘結(jié)。
本實用新型光纖頭201使用毛細管、光學平片、光纖線，其中毛細管可采用石英玻璃毛細管，也可以是其他材料毛細管，如硼硅酸鹽玻璃毛細管。光纖頭201使用的光纖線可以是單模光纖，可以為多模光纖，也可以為塑料光纖。光學材料平片202可以是石英玻璃片，亦可以是其他光學材料。
本實用新型光纖為塑料光纖時，其對應的毛細管光纖頭201可以為塑料毛細管，光學材料平片202對應為塑料光學平片。
由于光纖頭201與光學材料平片202之間通過光膠或深化光膠處理，這樣光纖頭201光纖纖芯出端處激光破壞閾值將大大提高，通常提高1-3個數(shù)量級；另一方面從光纖頭201發(fā)出光進入光學材料平片202，如果光纖纖芯數(shù)值孔徑為NA，光學材料平片202折射率為n，光學材料平片202厚度為d，纖芯直徑為d，則到光學材料平片202另一端面處光斑直徑近似可表達為 增加d，則可大大增加光斑直徑，這樣光學材料平片202在空氣端面面積可根據(jù)所需設計，這樣降低了光纖從出射光在光學材料平片202輸出端的光強密度，從而可提高了光纖頭201或光纖準直器所能接受激光功率峰值功率的數(shù)量級，使準直器和光纖頭在較高光強領域獲得更多應用。
本實用新型單模光纖頭與光學平片深化光膠后，其光纖出光點表面與玻璃表面所能承受光功率取決光纖頭纖芯拋光表面和與纖芯接觸表面的光學質(zhì)量，為降低對光纖頭拋光質(zhì)量要求，本實用新型光纖頭中光纖亦可采用熱擴束光纖(TEC)，采用圖1中光纖出光處熔接一段無芯光纖或多模光纖，如圖4、圖5所示。
圖4中，301為光纖毛細管，302為光學平片，303為TEC光纖，304為單模或多模光纖，305為與光纖相同直徑無芯光纖棒或多模光纖，其長度控制在從304發(fā)出不碰到305側(cè)壁以減小插損和保證光束質(zhì)量。
權利要求1.一種光纖高功率輸入輸出的準直器，包括光纖頭、微透鏡、準直器套管，其特征在于包括光學材料平片，所述光纖頭出光端面與光學材料平片粘結(jié)在一起。
2.如權利要求1所述的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，其特征在于光纖頭與光學材料平片的兩個端面鍍有膜層。
3.如權利要求1所述的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，其特征在于光纖頭是單光纖頭，或是雙光纖頭或多光纖頭。
4.如權利要求1所述的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，其特征在于所述光纖頭使用光纖線，所述光纖線是單模光纖，或多模光纖，或塑料光纖。
5.如權利1要求所述的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，其特征在于所述光纖頭采用石英玻璃毛細管，或硼硅酸鹽玻璃毛細管。
6.如權利要求1所述的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，其特征在于所述光纖頭是塑料毛細管，光學材料平片為塑料光學平片。
7.如權利要求1所述的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，其特征在于光纖頭出光端面與光學平片之間采用光膠或深化光膠粘結(jié)。
8.如權利要求1所述的一種光纖高功率輸入輸出的準直器，其特征在于所述光纖頭采用光纖線與無芯同直徑光纖棒或多模光纖熔接，熔熱無芯光纖長度保證從光纖發(fā)出光不碰到其側(cè)面。
專利摘要一種光纖高功率輸入輸出的準直器，包括光纖頭，微透鏡，準直器套管，以及光學材料平片，所述光纖頭出光端面與光學材料平片粘結(jié)在一起。光纖頭與光學材料平片的兩個端面鍍有二氧化硅膜。光纖頭出光端面與光學平片之間采用光膠或深化光膠粘結(jié)。本實用新型的優(yōu)點在于提高了單模光纖準直器所能承受的激光光強。
文檔編號G02B6/255GK2879219SQ20062007078
公開日2007年3月14日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權日2006年3月22日
發(fā)明者陳衛(wèi)民, 吳礪, 蔡宏銘, 王磊 申請人:福州高意通訊有限公司