CN109239850A - 一种侧向泵浦合束器及其制作方法 - Google Patents

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王海林
杨哲
韩志刚
沈华
朱日宏
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    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B6/24—Coupling light guides
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Abstract

本发明公开了一种侧向泵浦合束器及其制作方法，包括多模光纤和单模光纤，剥离单模光纤中间段的涂覆层，剥离多模光纤中间段的涂覆层，将剥离涂覆层的多模光纤的中间段进行拉锥，并将拉锥后的中间段缠绕在剥离涂覆层的单模光纤中间段上，并熔合。本发明不会对纤芯信号光传输造成损耗，且能承受高功率。

Description

一种侧向泵浦合束器及其制作方法
技术领域
本发明属于光纤激光器领域，具体涉及一种侧向泵浦合束器及其制作方法。
背景技术
光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、体积小、质量轻、工作稳定性好等众多有点。已经成为世界各国的研究热点。然而，受光纤非线性效应及光学热损伤等机制的限制，单根光纤激光器的输出功率不可能无限提升。为了获得更大的光纤激光输出，对多个等功率的光纤激光进行合束是一种有效手段，其中所需的关键器件就是光纤合束器。相比较于空间结构的光束合成方案，全光纤结构的光纤合束器具有结构简单紧凑、使用灵活等优点，能够避免空间光路调节，其功率的提升仅受限于光纤合束器本身。应用光纤合束器合束已经成为大功率光纤激输出的有效选择方案，但是传统侧向泵浦合束器制作方法：角度磨抛耦合、多模光纤熔锥侧面泵浦耦合、V型槽侧面耦合、嵌入反射镜侧面耦合，角度磨抛方法因泵浦纤无法与信号光纤完全紧密贴合，所以需要使用光学胶对其空隙进行填充，但在高功率下，光学胶难以承受高功率而分解；而熔锥侧面耦合可以承受高功率但会造成纤芯损耗；对于V型槽侧面耦合和嵌入反射镜侧面耦合来说在光纤加工方面有着极高的要求，且无法承受高功率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种侧向泵浦合束器及其制作方法，解决了侧向合束器功率低及熔锥侧面耦合的信号损耗的问题，且此侧向合束器可以用做于双端泵浦激光器中，并且当作反向合束器来使用。
实现本发明目的的技术解决方案为：是一种侧向泵浦合束器，包括多模光纤和单模光纤，剥离单模光纤中间段的涂覆层，剥离多模光纤中间段的涂覆层，将剥离涂覆层的多模光纤的中间段进行拉锥，并将拉锥后的中间段缠绕在剥离涂覆层的单模光纤中间段上，并熔合。
所述将剥离涂覆层的多模光纤的中间段进行拉锥，形成腰椎部和连接腰椎部与未拉锥的中间段的过渡区，将腰椎部缠绕在剥离涂覆层的单模光纤中间段上，并将两者进行熔合。
一种侧向泵浦合束器的制作方法，方法步骤如下：
S1：分别剥离多模光纤中间段、单模光纤中间段的涂覆层；
S2：使用藤仓熔接机对多模光纤进行拉锥，使其中间段拉制所需要的特定参数的腰椎部和连接腰椎部与未拉锥的中间段的过渡区；
S3：使用夹具固定单模光纤与拉锥完成后的多模光纤，并将拉锥后的多模光纤的腰椎部缠绕在剥离涂覆层的单模光纤中间段上，缠绕720°；
S4：使用氢氧焰对缠绕段进行均匀加热，得到侧向泵浦合束器。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)有效的提高光纤可承受的功率，且并不会对纤芯的信号光传输造成损耗。
(2)全程不需要进行光纤熔接操作。
(3)全程仅针对泵浦光纤进行操作，对信号光纤不会造成任何损坏，在热处理过程中，无需任何复杂的操作。
附图说明
图1为本发明侧向泵浦合束器的整体结构示意图。
图2为本发明拉锥后的多模光纤的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1，一种侧向泵浦合束器，包括多模光纤(1)和单模光纤(2)，剥离单模光纤(2)中间段的涂覆层，剥离多模光纤(1)中间段的涂覆层，将剥离涂覆层的多模光纤(1)的中间段进行拉锥，并将拉锥后的中间段缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，并熔合。
所述拉锥后的中间段缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，缠绕720°，即间隔缠绕2圈。
结合图2，所述将剥离涂覆层的多模光纤(1)的中间段进行拉锥，形成腰椎部(3)和连接腰椎部(3)与未拉锥的中间段的过渡区(4)，将腰椎部(3)缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，并将两者进行熔合。
一种侧向泵浦合束器的制作方法，方法步骤如下：
S1：分别剥离多模光纤(1)中间段、单模光纤(2)中间段的涂覆层；
S2：使用藤仓熔接机对多模光纤(1)进行拉锥，使其中间段拉制所需要的特定参数的腰椎部(3)和连接腰椎部(3)与未拉锥的中间段的过渡区(4)；
S3：使用夹具固定单模光纤(2)与拉锥完成后的多模光纤(1)，并将拉锥后的多模光纤(1)的腰椎部(3)缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，缠绕720°；
S4：使用氢氧焰对缠绕段进行均匀加热，得到侧向泵浦合束器。
上述多模光纤(1)中间段的长度为80mm，腰椎部(3)的直径为30μm、长度8mm，腰椎部(3)和连接腰椎部(3)与未拉锥的中间段的过渡区(4)的总长度为75mm。
上述S3中，将拉锥后的多模光纤(1)的腰椎部(3)缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，先缠绕半圈，再间隔缠绕一圈，再缠绕半圈。

Claims (6)

1.一种侧向泵浦合束器，其特征在于：包括多模光纤(1)和单模光纤(2)，剥离单模光纤(2)中间段的涂覆层，剥离多模光纤(1)中间段的涂覆层，将剥离涂覆层的多模光纤(1)的中间段进行拉锥，并将拉锥后的中间段缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，并熔合。
2.根据权利要求1所述的侧向泵浦合束器，其特征在于：所述拉锥后的中间段缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，缠绕720°，即间隔缠绕2圈。
3.根据权利要求1所述的侧向泵浦合束器，其特征在于：所述将剥离涂覆层的多模光纤(1)的中间段进行拉锥，形成腰椎部(3)和连接腰椎部(3)与未拉锥的中间段的过渡区(4)，将腰椎部(3)缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，并将两者进行熔合。
4.一种基于权利要求1所述的侧向泵浦合束器的制作方法，其特征在于，方法步骤如下：
S1：分别剥离多模光纤(1)中间段、单模光纤(2)中间段的涂覆层；
S2：使用藤仓熔接机对多模光纤(1)进行拉锥，使其中间段拉制所需要的特定参数的腰椎部(3)和连接腰椎部(3)与未拉锥的中间段的过渡区(4)；
S3：使用夹具固定单模光纤(2)与拉锥完成后的多模光纤(1)，并将拉锥后的多模光纤(1)的腰椎部(3)缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，缠绕720°；
S4：使用氢氧焰对缠绕段进行均匀加热，得到侧向泵浦合束器。
5.根据权利要求4所述的侧向泵浦合束器的制作方法，其特征在于：上述多模光纤(1)中间段的长度为80mm，腰椎部(3)的直径为30μm、长度8mm，腰椎部(3)和连接腰椎部(3)与未拉锥的中间段的过渡区(4)的总长度为75mm。
6.根据权利要求4所述的侧向泵浦合束器的制作方法，其特征在于：上述S3中，将拉锥后的多模光纤(1)的腰椎部(3)缠绕在剥离涂覆层的单模光纤(2)中间段上，先缠绕半圈，再间隔缠绕一圈，再缠绕半圈。
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