CN102237631A - 单模泵浦合束器 - Google Patents

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CN102237631A CN 201010153137 CN201010153137A CN102237631A CN 102237631 A CN102237631 A CN 102237631A CN 201010153137 CN201010153137 CN 201010153137 CN 201010153137 A CN201010153137 A CN 201010153137A CN 102237631 A CN102237631 A CN 102237631A
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段开椋
赵保银
赵卫
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Abstract

本发明提供了一种单模泵浦合束器，包括泵浦光纤，泵浦光纤是单模或近单模的。本发明的单模泵浦合束器，使用单模光纤作为泵浦光纤，在根本上改变了现有合束器的结构，可在相同的工艺条件下大大降低泵浦合束器的插入损耗，可避免由于通过的功率过大造成的热损伤，本发明的单模泵浦合束器可用于研制超大功率的光纤激光器。

Description

单模泵浦合束器
技术领域
本发明属光学领域，涉及一种泵浦合束器，尤其涉及一种可用于制作大功率全光纤激光器的单模泵浦合束器。
背景技术
由于具有很好的光束质量，光纤激光器在工业加工、医疗工程、现代国防等领域已得到广泛的应用，被用于金属等材料的切割、焊接和激光打标等。
商业化的光纤激光器为全光纤结构，如图1所示。图1中FBG1和FBG2为两个光纤光栅，FBG1对激光高反射(如反射率为99.9％)，FBG2对激光低反射(如10％)。FBG1和FBG2构成光纤激光器的一对腔镜。OC为由输出准直器。半导体激光器LD发出的泵浦光通过泵浦合束器实现对增益光纤F的泵浦。泵浦合束器常为N×1结构(如图1中的C1)或(N+1)×1结构(如图1中的C2)。下面以图2所示的(N+1)×1(N＝6)泵浦合束器为例，将泵浦合束器制作过程和工作原理介绍如下：图2(a)中的p1，p2，p3，p4，p5，p6为6根泵浦光纤，s1为信号输入光纤，s2为信号输出光纤。其制作过程是首先将N个泵浦光纤与信号输入光纤s1固定捆扎在一起(横截面如图2(b))，然后进行熔融拉锥，拉锥之后，再在锥区适当地方截断并与信号输出光纤s2熔接在一起。泵浦光在多模光纤p1，p2，p3，p4，p5，p6的纤芯中传输，然后经过拉锥区耦合到信号输出光纤s2的内包层。信号输入光纤s1的信号光耦合到信号输出光纤s2的纤芯。目前在先技术的泵浦合束器均为多模泵浦合束器，其泵浦光纤p1，p2，p3，p4，p5，p6的纤芯较大(如在先技术的泵浦光纤纤芯/包层尺寸有的为105um/125um，或有的为200um/220um)，泵浦光纤的纤芯数值孔径也较大(一般为0.22)，这种泵浦合束器的泵浦光纤纤芯传输着许多模式。
多模泵浦合束器的承载功率有限，其中一个重要原因在于制作多模泵浦合束器的N个泵浦光纤组的拉格朗日常量(光纤组孔径×光纤的数值孔径)较大，这样它们经熔融拉锥后与信号输出光纤s2熔接时冗余度太小，因而制作的泵浦合束器的插入损耗会很大，导致泵浦合束器不能承载较大的功率。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种插入损耗可大大降低、可承载较大的功率以及可用于制作超大功率光纤激光器的单模泵浦合束器。
本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种单模泵浦合束器，包括泵浦光纤，其特殊之处在于：所述泵浦光纤是单模或近单模的。
本发明的优点是：
本发明所提供的单模泵浦合束器，使用单模光纤作为泵浦光纤，在根本上改变了现有合束器的结构，可在相同的工艺条件下大大降低泵浦合束器的插入损耗，可避免由于通过的功率过大造成的热损伤，本发明的单模泵浦合束器可用于研制超大功率的光纤激光器。
附图说明
图1为现有的光纤激光器的一般结构示意图；
图2为现有的多模泵浦合成器结构及其拉锥前的截面示意图；
图3为本发明所提供的单膜泵浦合成器结构及其拉锥前的截面示意图。
具体实施方式
参见图3，本发明提供了一种单模泵浦合束器，与现有技术主要不同的地方在于泵浦光纤不再是多模光纤，而是采用单模光纤或近单模光纤。泵浦光在单模光纤p1，p2，p3，p4，p5，p6的纤芯中传输，然后经过拉锥区耦合到信号输出光纤s2的内包层。由于单模光纤纤芯直径较小，一般为10um左右，拉锥前的横截面如图3(b)所示。数值孔径也较小，一般为0.06um～0.08um，因而N个泵浦光纤组成的光纤组拉格朗日常量较小，它们在熔融拉锥后与信号输出光纤s2熔接时冗余度较大，在相同的制作工艺条件下，制作本发明的单模泵浦合束器的插入损耗可大大降低，这样的泵浦合束器可承载较大的功率，可用于制作超大功率的光纤激光器。

Claims (1)

1.一种单模泵浦合束器，包括泵浦光纤，其特征在于：所述泵浦光纤是单模或近单模的。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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