CN105633779B - 用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法 - Google Patents

用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法,该方法利用玻璃管对拉锥或者腐蚀处理后的锥形输入光纤进行组束,然后和输出光纤进行熔接,无需对输入信号光纤的纤芯进行拉锥处理,即可保证输入光纤的纤芯和输出光纤的纤芯直径基本一致,使其能适用于各类模式的信号光,从而实现较高的耦合效率。

Description

用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法
技术领域
本发明涉及激光技术领域,具体的涉及一种用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法。
背景技术
光纤激光器,由于具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑、易散热、工作稳定性好等优点,已被广泛地应用于工业加工、医疗卫生和国防军事等领域。近年来,随着双包层光纤泵浦技术的成熟和光纤制造工艺的改进,光纤激光器的输出功率也不断提升。目前大功率光纤激光器中主要采用主振荡功率放大(MOPA)结构来实现激光输出功率的提高,这种结构通常由振荡器和一级放大器或者更多级放大器组成。光纤泵浦耦合器的作用就是将振荡器或者前级的信号光与泵浦光高效地耦合进光纤下一级放大器的增益双包层光纤中。光纤泵浦耦合器的性能直接决定了进入放大器的信号光功率和泵浦光功率,是MOPA结构大功率光纤激光器的核心元器件。
目前常用的全光纤泵浦耦合器主要分为端面泵浦和侧面泵浦两种方法。一方面,传统的端面泵浦耦合器通过对输入信号光纤和泵浦光纤进行熔融拉锥,使得信号光纤的纤芯逐渐变小,信号光的耦合效率较低,而限制了最终激光器的输出功率。例如CN201410600456.1中公开了一种大功率弱拉锥低损耗泵浦/信号合束器,提出了一种将拉锥比例控制在1-1.45范围内的方法,以实现信号光的低损耗。再例如CN 201110458029.0中公开了一种大模场光纤泵浦耦合器及其制造方法,提出在不改变信号光纤纤芯直径的情况下,来实现信号激光的低损耗传输。另一方面,侧面泵浦耦合虽然很好地解决了信号光的损耗问题,但是难以解决泵浦光纤的组束和高效率耦合问题,无法满足大功率条件下的实际需求。为此,CN201110456333.1中公开了一种光纤侧面耦合器及其制造方法,该方法通过将泵浦光纤和信号光纤内包层径向表面的形状互补匹配法制作侧面泵浦耦合器。
由上可见,对于端面泵浦耦合器,上述方法能实现泵浦激光的高效率耦合,而用于信号激光的耦合时则效率较低。而用于侧面泵浦耦合器时,则与之相反,对信号激光的耦合效率较高,对泵浦激光的耦合效率则较低。除此之外,上述专利中提到的泵浦耦合器还存在如下问题:一、制作过程中对于输入光纤的组束要求很高,只能对特定数量的泵浦光纤进行特定形状的组束,(例如一般的组束方式仅限于(2+1)×1或(6+1)×1等结构),并且按此特殊结构进行组束时,组束难度较大;二、组束后光纤束的形状变化较大,会增加光损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法,该发明解决了现有技术中对于端面或侧面泵浦耦合器中信号激光和泵浦激光的耦合效率无法同时达到较高的问题,以及现有方法在制作过程中对光纤组束形状要求特殊,组束难度大的技术问题。
本发明提供一种用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器的制作方法,包括以下步骤:
1)对玻璃管的中段等比例拉锥至玻璃管的外径为420μm,拉锥后玻璃管的锥区长度为3cm,锥腰长度为2cm,拉锥后玻璃管锥腰内的信号光纤空气孔的直径为110~147μm,泵浦光纤空气孔的直径为90~110μm;
2)将1根输入信号光纤和至少一根泵浦光纤的一端去除6cm涂覆层后,形成露出相应包层结构的剥除区,并对剥除区进行彻底清洁;
3)腐蚀输入信号光纤的剥除区,腐蚀或拉锥输入泵浦光纤的剥除区,腐蚀后的输入信号光纤锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰处光纤直径为100~140μm,腐蚀或者拉锥后的输入泵浦光纤锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰直径为85~100μm;
4)将输入信号光纤的锥腰端插入拉锥后玻璃管的锥腰信号光纤空气孔中,输入信号光纤的外壁与信号光纤空气孔内表面相接触;
将泵浦光纤的锥腰端插入拉锥后玻璃管的锥腰泵浦光纤空气孔中,泵浦光纤的外壁与泵浦光纤空气孔的内表面相接触;
5)对玻璃管的拉锥区域拉锥至玻璃管锥腰的外径为400μm时停止,在输入光纤束的锥腰进行切割;去除输出光纤一端的涂覆层,形成露出内包层的剥除区,并对剥除区进行切割,将输入光纤束的切割端面与输出光纤的切割端面进行熔接得到用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器;
在熔接点处,信号纤芯的直径与输出纤芯的直径相等,玻璃管的外径应该输出光纤的内包层直径相等。
进一步地,输入信号光纤的纤芯和输出光纤的纤芯数值孔径相等。
进一步地,输出光纤的包层直径为输出光纤的纤芯直径的5倍以上。
进一步地,玻璃管中心轴线处设置用于插入输入信号光纤的信号光纤空气孔,信号光纤空气孔的周围均布多个泵浦光纤空气孔。
进一步地,信号光纤空气孔的内径为输入信号光纤的包层直径的1-1.2倍;泵浦光纤空气孔的内径为泵浦光纤包层直径的1-1.2倍。
本发明提供一种如上述制作得到的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器。
本发明的技术效果:
本发明提供的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器的制作方法,通过使用多孔玻璃管,无需对输入信号光纤的纤芯进行拉锥处理,即可保证输入光纤的纤芯和输出光纤的纤芯直径基本一致,使其能适用于各类模式的信号光,从而实现较高的耦合效率。
本发明提供的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器,输入光纤包层和输出光纤内包层熔接点处的形状、直径相等,从而保证了较高的泵浦光耦合效率。
本发明提供的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器,输入光纤组束的自由度大,可适用于多种不同类型的光纤组束方式,对输入光纤的直径以及泵浦光纤的数目没有限制。
具体请参考根据本发明的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器及其制作方法提出的各种实施例的如下描述,将使得本发明的上述技术效果和其他方面显而易见。
附图说明
图1为本发明提供的实施例1用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器,即(6+1)×1型光纤端面耦合器(即:25/250μm+220/242μm-25/400μm)的主视剖视示意图;
图2中(a)为图1中玻璃管横截面示意图;(b)为图1中A-A向剖面示意图;
图3中(a)为图1中B-B向剖面示意图;(b)为图1中C-C向剖面示意图;
图4中为本发明提供的实施例2用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器,即(10+1)×1型光纤端面耦合器(即:20/400μm+220/242μm-20/400μm)的主视剖视示意图;
图5中(a)为图4中所采用的玻璃管横截面示意图;(b)为图4中A-A向剖面示意图;
图6中(a)为图4中图4中B-B向剖面示意图;(b)为图4中C-C向剖面示意图。
图例说明:
100、输入信号光纤;110、信号光纤纤芯;120、信号光纤包层;130、信号光纤涂覆层;200、泵浦光纤;210、泵浦光纤纤芯;220、泵浦光纤包层;230、泵浦光纤涂覆层;400、输出光纤;410、输出光纤纤芯;420、输出光纤内包层;430、输出光纤涂覆层。
具体实施方式
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
本文中,锥腰是指,经过拉锥处理后所形成的直径缩小的管状段,该段内两相对边相互平行。锥区是指经过拉锥处理或腐蚀处理后形成的,两相对边向相交方向倾斜的锥台区,拉锥区域是锥区和锥腰的统称。输入光纤组束是指以输入信号光纤为中轴线,在输入信号光纤周围均布多根泵浦光纤所形成的组束。熔锥输入光纤束是指输入光纤组束经过拉锥处理实现输入信号光纤和泵浦光纤外壁相互熔接的一端或通过玻璃管等连接器件实现输入信号光纤和泵浦光纤的相互连接。
为便于理解,对本发明技术方案概述如下:该泵浦耦合器,包括1根输入信号光纤、至少1根泵浦光纤、1根玻璃管和1根输出光纤,输入信号光纤包括原始信号光纤和一段通过腐蚀方式获得的内包层直径减小的输入信号光纤,泵浦光纤包括原始泵浦光纤和一段通过拉锥或者腐蚀方式得到的包层和纤芯直径都减小的泵浦光纤。玻璃管中包括用于插入信号光纤的信号光纤空气孔和用于插入泵浦光纤的泵浦光纤空气孔。将玻璃管进行拉锥,拉锥到锥腰区域的外径略大于输出光纤的内包层直径。将输入信号光纤和泵浦光纤分别插入信号光纤空气孔和泵浦光纤空气孔中,使得信号光纤和泵浦光纤分别与玻璃管信号光纤空气孔和泵浦光纤空气孔紧密贴合,形成输入光纤束。对输入光纤束进行拉锥,拉锥到锥腰玻璃管外径与输出光纤的内包层直径相等时停止。在锥腰处切割输入光纤束,输入光纤束的切割面和输出光纤的切割端面熔接,得到本发明提供的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器。
本发明提供的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器制作方法,包括以下步骤:
1)对玻璃管的中段等比例拉锥至玻璃管的外径为420μm,拉锥后玻璃管的锥区长度为3cm,锥腰长度为2cm,拉锥后玻璃管锥腰内的信号光纤空气孔的直径为110~147μm,泵浦光纤空气孔的直径为90~110μm;
2)将1根输入信号光纤和至少一根泵浦光纤的一端去除6cm涂覆层后,形成露出相应包层结构的剥除区,并对剥除区进行彻底清洁;
3)腐蚀输入信号光纤的剥除区,腐蚀或拉锥输入泵浦光纤的剥除区,腐蚀后的输入信号光纤锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰处光纤直径为100~140μm,腐蚀或者拉锥后的泵浦光纤锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰直径为85~100μm;
4)将输入信号光纤的锥腰端插入拉锥后玻璃管的锥腰信号光纤空气孔中,输入信号光纤的外壁与信号光纤空气孔内表面相接触;
将泵浦光纤的锥腰端插入拉锥后玻璃管的锥腰泵浦光纤空气孔中,泵浦光纤的外壁与泵浦光纤空气孔的内表面相接触;
5)对玻璃管的拉锥区域拉锥至玻璃管锥腰的外径为400μm时停止,在输入光纤束的锥腰进行切割;去除输出光纤一端的涂覆层,形成露出内包层的剥除区,并对剥除区进行切割,将输入光纤束的切割端面与输出光纤的切割端面进行熔接得到用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器。
在熔接点处,信号纤芯的直径与输出纤芯的直径相等,玻璃管的外径应该与输出光纤的内包层直径相等。显然的信号光纤和泵浦光纤在拉锥玻璃管的各个位置处应该与玻璃管没有空隙地紧密融合。各个锥区的长度足够长,以满足绝热拉锥条件。
本发明提供的方法通过使用玻璃管对输入光纤束和输出光纤进行组合,减少了常规方法中需对输入信号光纤进行拉锥处理,即可保证输入纤芯和输出纤芯直径相同,从而使其适于处理各类模式信号光,以实现较高的激光耦合效率。尤其是按此尺寸进行拉锥处理后,无需对输入光纤的组束方式进行限定,提高此类光纤的使用范围。避免采用复杂组束方式。此处所用玻璃管为内部设有对应多孔结构的石英玻璃管。显然输入信号光纤和输出光纤均为双包层光纤。泵浦光纤为单包层光纤。此处所用各类光纤的内部结构相似,均为:纤芯设置于中心轴线上,包层包覆于纤芯外表面上,涂覆层包覆于包层外表面上。玻璃管的外表面应该为标准的圆形,材料为纯石英。泵浦光纤空气孔的数量与输入泵浦光纤的数量相等。
优选的,输入信号光纤的纤芯和输出光纤的纤芯数值孔径相等。由于无需对输入信号光纤进行拉锥,因而此时所用光纤的数值孔径相等即可实现二者的直接对接。
优选的,输出光纤包层的直径为输出光纤纤芯直径的5倍以上。这样一方面有利于提高输出光纤的泵浦光收集能力,另一方面也方便与输入光纤束的直径相匹配。
优选的,输出光纤的内包层直径和数值孔径之积的平方应该大于N倍输入泵浦光纤的纤芯直径和数值孔径之积的平方(N为所用输入泵浦光纤的数目)。这是由亮度守恒原理决定的,这样才能保证输出光纤能够容纳所有的泵浦激光。
优选的,玻璃管中心轴线处设置用于插入输入信号光纤的信号光纤空气孔,信号光纤空气孔的周围均布多个泵浦光纤空气孔。采用该结构,便于固定输入信号光纤和泵浦光纤的组束结构,避免对于复杂组束结构难以拉锥的问题。
优选的,信号光纤空气孔的内径为输入信号光纤的包层直径的1-1.2倍;泵浦光纤空气孔的内径为泵浦光纤包层直径的1-1.2倍。按此设置便于采用该结构,便于输入信号光纤和泵浦光纤分别插入相应孔洞中,防止玻璃管对输入信号光纤或泵浦光纤的功能造成损伤。
本发明的另一方面还提供了一种按上述方法制备得到的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器。该耦合器采用玻璃管实现输入光纤束和输出光纤的对接,避免了繁琐的拉锥工艺,提高了所得耦合器中激光的耦合效率。
优选的,输入信号光纤的纤芯和内包层的直径分别为20~25μm和250~400μm,输入信号光纤的纤芯和内包层的数值孔径分别为0.06和0.46。
优选的,泵浦光纤的纤芯和包层直径分别为220μm和242μm,泵浦光纤的纤芯数值孔径为0.22。优选的,输出光纤的纤芯和内包层直径分别为20~25μm和400μm,输出光纤的纤芯和内包层数值孔径分别为0.06和0.46。
以下结合实例对本发明提供的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器进行详细说明。
实施例1
如图1~3所示,本实施例中提供了一种用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器,该耦合器为(6+1)×1光纤端面耦合器。耦合器包括熔锥输入光纤束、1根玻璃管300和1根输出光纤400。熔锥输入光纤束包括设置于中心轴线处的1根输入信号光纤100和围绕输入信号光纤100周缘均布的6根泵浦光纤200。其中输入信号光纤100包括信号纤芯110、包裹于信号纤芯110外壁上的信号包层120和包裹于信号包层120外壁上的信号涂覆层130,泵浦光纤和输出光纤的结构均与此类似,其他实施例中所用光纤结构也与此类似,以下均不进行详述。每根泵浦光纤200均包括泵浦光纤纤芯210、泵浦光纤包层220和泵浦光纤涂覆层230。输出光纤400包括输出光纤纤芯410、输出光纤内包层420和输出光纤涂覆层430。图2中(a)为本实施例中所用玻璃管的横截面图,其中310为信号光纤空气孔,320为泵浦光纤空气孔。图2中(b)为图1中A-A向的剖面示意图,对应于耦合器的输入光纤组束区域。图3中(a)为图1中B-B向的剖面示意图,对应于输入光纤束的拉锥区域,其中111为拉锥区域的信号光纤纤芯,121为拉锥区域的信号光纤包层,211为拉锥区域的泵浦光纤纤芯。图3中(b)为图1中C-C向的剖面示意图,对应于输出光纤400,其中410为输出光纤的纤芯,420为输出光纤的内包层。
输入信号光纤100首先和泵浦光纤200组束后分别插入玻璃管对应的孔中。
本实施例中,输入信号光纤100的纤芯和内包层的直径分别为25μm和250μm,纤芯和内包层的数值孔径分别为0.06和0.46。泵浦光纤200的纤芯和包层直径分别为220μm和242μm,纤芯数值孔径为0.22。输出双包层光纤400的纤芯和内包层直径分别为25μm和400μm,纤芯和内包层数值孔径分别为0.06和0.46。
本实施例中,玻璃管的信号光纤空气孔和泵浦光纤空气孔的直径相等,均为260μm。信号光纤空气孔位于玻璃管的中心,6个泵浦光纤空气孔位于信号光纤空气孔的周围,并保持等距排列。玻璃管的外径为1000μm,长度为10cm。
结合图1~3可见,实施例1中提供的耦合器的制作方法包括以下步骤:
1)将玻璃管的中段等比例拉锥至玻璃管外径为420μm,所得玻璃管的锥区长度为3cm,锥腰长度为2cm,拉锥后玻璃管锥腰内的信号光纤空气孔和泵浦光纤空气孔的直径均约为110μm。
2)将1根输入信号光纤和6根泵浦光纤的一端去除6cm涂覆层以露出相应的包层结构,分别在输入信号光纤和泵浦光纤的一端表面形成剥除区,并对剥除区进行彻底清洁。
3)利用如氢氟酸等腐蚀药剂,对剥除区裸露的内包层进行腐蚀,形成腐蚀区,通过腐蚀输入信号光纤和泵浦光纤剥除区处的相应包层,使得所形成的腐蚀区能与玻璃管锥腰区相匹配,以便输入信号光纤和泵浦光纤插入玻璃管对应的空气孔中。腐蚀区的锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm,腐蚀区锥腰处的输入信号光纤和泵浦光纤的直径均为100μm。腐蚀区处的输入信号光纤和泵浦光纤直径略小于玻璃管对应孔洞的直径,这能有利于输入信号光纤和泵浦光纤的插入。
4)将腐蚀完成的信号光纤和泵浦光纤分别插入玻璃管的信号光纤空气孔和泵浦光纤空气孔中,并尽量保持各光纤外壁与玻璃管相应空气孔内壁相互接触,从而形成输入光纤束。组束后的输入光纤束如图2中(b)图所示。
5)将输入光纤束放置到光纤拉锥机上,采用高温慢速的方法对玻璃管的拉锥区域进行拉锥,拉锥至玻璃管锥腰的外径为400μm时停止,形成熔锥输入光纤束,将熔锥输入光纤束在锥腰进行切割。切割面的如图3中的(a)所示。
6)去除输出光纤的一端长度为2cm的涂覆层后,露出其内包层,形成剥除区,对输出光纤进行彻底清洁后,对剥除区进行切割,切割面如图3中(b)所示。
7)将完成切割后的输入光纤束和输出光纤在切割面上利用熔接机进行熔接,完成耦合器的制作。
实施例2
参见图4~6,本实施例为(10+1)×1的光纤端面耦合器。该耦合器包括熔锥输入光纤束、1根玻璃管300和1根输出光纤400。熔锥输入光纤束包括处于中心轴处的1根输入信号光纤100和围绕输入信号光纤100周缘均布的10根输入泵浦光纤200。
其中输入信号光纤100包括信号光纤纤芯110、信号光纤包层120和信号光纤涂覆层130。每根输入泵浦光纤200均包括泵浦光纤纤芯210、泵浦光纤包层220和泵浦光纤涂覆层230。输出光纤400包括输出光纤纤芯410、输出光纤内包层420和输出光纤涂覆层430。图5中(a)为本实施例中所采用的玻璃管横截面图,其中310为信号光纤空气孔,320为泵浦光纤空气孔。图5中(b)为图4中A-A向的剖面图,对应于耦合器的输入光纤组束区域。图6中(a)为图4中B-B向剖面示意图,对应于输入光纤束的拉锥区域,其中111为拉锥区域的信号光纤纤芯,121为拉锥区域的信号光纤包层,211为拉锥区域的泵浦光纤纤芯。图6中(b)为图4中C-C向的剖面图,对应于输出光纤400,其中410为输出光纤的纤芯,420为输出光纤的内包层。
本实施例中,输入信号光纤的纤芯110和内包层120的直径分别为20μm和400μm,信号光纤纤芯110和信号光纤包层120的内包层的数值孔径分别为0.06和0.46。输入泵浦光纤200的纤芯210和包层220的直径分别为220μm和242μm,泵浦光纤纤芯210的数值孔径为0.22。输出光纤400为双包层结构,纤芯410和内包层420的直径分别为20μm和400μm,输出光纤纤芯410和输出光纤内包层420的数值孔径分别为0.06和0.46。
本实施例中,玻璃管的信号光纤空气孔直径为420μm,泵浦光纤空气孔的直径为260μm。信号光纤空气孔位于玻璃管的中心,10个泵浦光纤空气孔位于信号光纤空气孔的周围,并保持等距排列。玻璃管的外径为1200μm,长度为10cm。
结合图4~6,此类耦合器的制作方法包括以下步骤:
1)将玻璃管的中段等比例拉锥至外径为420μm,使得锥区长度为3cm,锥腰长度为2cm,拉锥后玻璃管锥腰区内的信号光纤空气孔直径约为147μm,泵浦光纤空气孔直径约为90μm。
2)将1根输入信号光纤和10根泵浦光纤的一端去除6cm涂覆层以露出相应的包层结构,分别在输入信号光纤和泵浦光纤的一端表面形成剥除区,并对剥除区进行彻底清洁。
3)利用如氢氟酸等腐蚀药剂,对输入信号光纤的剥除区裸露的内包层进行腐蚀,形成腐蚀区,腐蚀区的锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰处的输入信号光纤的内包层直径为140μm。
对泵浦光纤的剥除区进行拉锥,使其锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰直径为85μm。
4)将腐蚀后的输入信号光纤和拉锥后的泵浦光纤分别插入玻璃管中的信号光纤空气孔和泵浦光纤空气孔中,并使各光纤分别与对应的玻璃管空气孔紧密贴合,形成输入光纤束,如图5中(b)所示。
5)将输入光纤束放置到光纤拉锥机上,采用高温慢速的方法对玻璃管的拉锥区域进行拉锥,拉锥至玻璃管锥腰外径为400μm时停止,形成熔锥输入光纤束,在熔锥输入光纤束的锥腰进行切割,横截面如图6中(a)所示。
6)将输出光纤的一端去除2cm涂覆层以露出内包层形成剥除区,对输出光纤进行彻底清洁后,对剥除区进行切割,所得横截面如图6中(b)所示。
7)将完成切割后的输入光纤束和输出光纤在切割端面利用熔接机进行熔接,完成耦合器的制作。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例,有可能对其进行若干改变和修改,而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在附图和说明书中详细图示和描述了本发明,但这样的说明和描述仅是说明或示意性的,而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。
通过对附图,说明书和权利要求书的研究,在实施本发明时本领域技术人员可以理解和实现所公开的实施例的变形。在权利要求书中,术语“包括”不排除其他步骤或元素,而不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。在彼此不同的从属权利要求中引用的某些措施的事实不意味着这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求书中的任何参考标记不构成对本发明的范围的限制。

Claims (5)

1.一种用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)对玻璃管的中段等比例拉锥至玻璃管的外径为420μm,拉锥后所述玻璃管的锥区长度为3cm,锥腰长度为2cm,拉锥后所述玻璃管锥腰内的信号光纤空气孔的直径为110~147μm,泵浦光纤空气孔的直径为90~110μm;
2)将1根输入信号光纤和至少一根泵浦光纤的一端去除6cm涂覆层后,形成露出相应包层结构的剥除区,并对剥除区进行彻底清洁;
3)腐蚀输入信号光纤的剥除区,腐蚀或拉锥输入泵浦光纤的剥除区,腐蚀后的输入信号光纤锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰直径为100~140μm,腐蚀或者拉锥后的输入泵浦光纤锥区长度为3cm、锥腰长度为3cm、锥腰直径为85~100μm;
4)将所述输入信号光纤的锥腰端插入拉锥后所述玻璃管的信号光纤空气孔锥腰中,所述输入信号光纤的外壁与所述信号光纤空气孔内表面相接触;
将所述泵浦光纤的锥腰端插入拉锥后所述玻璃管的泵浦光纤空气孔锥腰中,所述泵浦光纤的外壁与所述泵浦光纤空气孔的内表面相接触;
5)对所述玻璃管的拉锥区域拉锥至玻璃管锥腰的外径为400μm时停止,在输入光纤束的锥腰进行切割;去除输出光纤一端的涂覆层,形成露出内包层的剥除区,并对所述剥除区进行切割,将所述输入光纤束的切割端面与所述输出光纤的切割端面进行熔接得到所述用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器;
在熔接点处,信号纤芯的直径与输出纤芯的直径相等,玻璃管的外径应该与输出光纤的内包层直径相等;
所述玻璃管中心轴线处设置用于插入输入信号光纤的信号光纤空气孔,所述信号光纤空气孔的周围均布多个所述泵浦光纤空气孔。
2.根据权利要求1的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器的制作方法,其特征在于,所述输入信号光纤的纤芯和所述输出光纤的纤芯数值孔径相等。
3.根据权利要求2的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器的制作方法,其特征在于,所述输出光纤的包层直径为所述输出光纤的纤芯直径的5倍以上。
4.根据权利要求2的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器的制作方法,其特征在于,所述信号光纤空气孔的内径为所述输入信号光纤的包层直径的1-1.2倍;所述泵浦光纤空气孔的内径为所述泵浦光纤包层直径的1-1.2倍。
5.一种如权利要求1~4中任一项所述方法制作得到的用于光纤放大器的光纤端面泵浦耦合器。
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