CN115693371A - 一种泵浦光可回收的光纤包层光处理器件及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泵浦光可回收的光纤包层光处理器件及其方法，包括三部分：纤芯、包层和回光环；左侧纤芯和包层的组合与普通光纤一致，中间为纤芯、外侧为包层；右侧由纤芯和回光环组成，回光环在纤芯外侧；工作时，光由左侧向右侧传输，泵浦光在包层内传输，当包层内的泵浦光传输到回光环时，光沿回光环原路返回，返回的泵浦光可以被二次利用。本发明中的器件可取代泵浦剥除器，一方面阻止未吸收的泵浦光打坏后续器件，另一方面可将未吸收的泵浦光原路返回，再次经过增益光纤，进行二次利用。

Description

一种泵浦光可回收的光纤包层光处理器件及其方法

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种泵浦光可回收的光纤包层光处理器件及其方法。

背景技术

在激光器原理中，泵浦是一种使用光将电子从原子或分子中的较低能级升高（或“泵”）到较高能级的过程。泵浦过程中使用的激光成为泵浦光。高功率光纤激光器系统中，采用的光纤一般为双包层光纤，这种光纤可以支持纤芯内传光，同时支持包层内传光。其中，包层内传输的激光被称作包层光。现有技术中，化学腐蚀光纤表面破坏激光全反射将包层光剥除掉，如CN216387459U，一种高功率包层光剥除器。通过在光纤表面涂高折射率胶水，破坏光纤全反射，将包层光导出，光纤导引式高功率光纤包层光剥除器，如CN112213821A，一种深度剥除的光纤导引式高功率光纤包层光剥除器。现有残余包层光处理方式，以剥除为主。这类处理方式虽然可以有效去除残余包层光，从而解决包层光对后续光学器件的影响问题。但这类方式会造成泵浦光浪费，不利于激光系统电光转化效率提高和节能设计。

发明内容

针对上述现存技术缺点，本发明主要目的在于回收残余包层泵浦光，既能解决其对传输方向光学器件的影响，又可以实现残余泵浦光再次利用，提高系统能量利用率，用以解决上述现有技术中的问题。

本发明提供的一种泵浦光可回收的光纤包层光处理器件，包括三部分：纤芯、包层和回光环；

左侧纤芯和包层的组合与普通光纤一致，中间为纤芯外侧为包层。右侧由纤芯和回光环组成，回光环在纤芯外侧；

工作时，光由左侧向右侧传输，泵浦光在包层内传输，当包层内的泵浦光传输到回光环时，光沿回光环原路返回，返回的泵浦光可以被二次利用。

进一步，所述回光环为光纤回光环，所述光纤回光环的直径可以根据实际需求设计。

本发明还提供一种采用所述泵浦光可回收的光纤包层光处理器件的操作方法，包括：

步骤1、泵浦光在传统光纤的包层内传输，所述传统光纤由纤芯和包层组成；

步骤2、包层泵浦光进入所述回光环，实现反向传输；

步骤3、包层泵浦光再次进入由所述纤芯和包层组成的光纤和包层传输。

本发明方法具有如下优点：

本发明中的器件可取代泵浦剥除器，一方面阻止未吸收的泵浦光打坏后续器件，另一方面可将未吸收的泵浦光原路返回，再次经过增益光纤，进行二次利用。

附图说明

图1为器件原理图；

图2为器件组成图；

图3为实施例高功率光纤激光器的原理图。

其中，1-包层；2-回光环；3-纤芯；4-半导体泵浦源；5-增益光纤；6-泵浦剥除器；7-输出头；8-合束器；9-光栅。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用来限制本发明的保护范围。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换，所有这些修改和替换都落入了本发明权利要求书请求保护的范围内。

通常情况下，包层内的泵浦光经过增益光纤以后仍不能完全吸收，残留的泵浦光会对传输光纤路径上的其他光学器件造成伤害。一般采取将包层残余泵浦光剥除的方式处理这一部分光。这种处理方式一定程度上造成了光能浪费。本发明拟采用光波导的方式将残余泵浦光进行回收，将其沿原路逆向导回，进行二次利用，如图1所示。

本发明设计了一种泵浦光可回收的光纤包层光处理器件，本器件主要包括三部分：纤芯、包层和回光环。

如图2所示，左侧纤芯和包层的组合与普通光纤一致，中间为纤芯3，纤芯3外侧为包层1。右侧由纤芯3和回光环2组成，回光环2在纤芯3外侧。

工作时，光由左侧向右侧传输。泵浦光在包层内传输，当包层内的泵浦光传输到回光环时，光沿回光环原路返回，返回的泵浦光可以被二次利用。

具体工作流程：

步骤1、泵浦光在传统光纤（纤芯和包层组成）的包层内传输；

步骤2、包层泵浦光进入回光环，实现反向传输；

步骤3、包层泵浦光再次进入光纤（纤芯和包层组成）包层传输。

本发明实施例如下：

图3是高功率光纤激光器的原理图，其中包括半导体泵浦源4、增益光纤5、合束器8、光栅9、泵浦剥除器6和输出头7。半导体泵浦源4通过合束器8将泵浦光注入激光器光纤的包层，泵浦光经光栅后进入增益光纤，被增益光纤吸收。但是，半导体泵浦源4发出的泵浦激光不能完全被增益光纤吸收，未吸收的泵浦光由泵浦剥除器6辐射出光纤并吸收。增益光纤吸收泵浦光后跟光栅配合产生激光，激光在光纤纤芯内传输，最终经过输出头输出。本器件正是取代泵浦剥除器将本应该被处理消耗掉的泵浦光，沿原路返回，再次经过增益光纤，被再次吸收，起到泵浦光回收的作用。

可以看出，目前针对未吸收的泵浦光主要是通过泵浦剥除器将其消耗掉。本发明中的器件作用为取代泵浦剥除器，一方面阻止未吸收的泵浦光打坏输出头，另一方面可将其原路返回，再次经过增益光纤，进行二次利用。

本发明提供的一种泵浦光可回的光纤包层光处理器件，核心为包层区域的回光环设计，上述回光环为环形结构，光纤回光环的直径可以根据实际需求设计。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种泵浦光可回收的光纤包层光处理器件，其特征在于，包括三部分：纤芯、包层和回光环；

左侧纤芯和包层的组合与普通光纤一致，中间为纤芯、外侧为包层，右侧由纤芯和回光环组成，所述回光环在所述纤芯外侧；

工作时，光由左侧向右侧传输，泵浦光在包层内传输，当包层内的所述泵浦光传输到所述回光环时，光沿所述回光环原路返回，返回的所述泵浦光能够被二次利用。

2.根据权利要求1所述的泵浦光可回收的光纤包层光处理器件，其特征在于，所述回光环为光纤回光环，所述光纤回光环的直径可以根据实际需求设计。

3.一种采用如权利要求1所述泵浦光可回收的光纤包层光处理器件的操作方法，其特征在于，包括：

步骤1、泵浦光在传统光纤的包层内传输，所述传统光纤由纤芯和包层组成；

步骤2、包层泵浦光进入回光环，实现反向传输；

步骤3、所述包层泵浦光再次进入由所述纤芯和包层组成的光纤和包层传输。

Images