JP6370286B2 - 高出力ファイバー増幅器及びレーザーに適用するための高効率ポンプ信号コンバイナー - Google Patents
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Description
本出願は、2014年11月13日に出願され、引用することにより本明細書の一部をなす米国仮特許出願第62/078,987号の利益を主張する。
(1)1組の高効率光コンバイナーを有する入力ステージであって、各高効率光コンバイナーは、先細ファイバーバンドルとして構成され、直径Dinを有する端面を示すように形成される複数の光ファイバーを備える光入力構成と、光入力構成の端面に結合するための末端部分を含むものと規定される光出力ファイバーであって、この出力ファイバーはコア領域と、コア領域を包囲する少なくとも1つのガラスクラッド層とを含み、コア領域は、先細ファイバーバンドルの端面径Dinに実質的に等しい直径Doutを示し、ガラスクラッド材料の少なくとも規定厚が、光入力構成と光出力ファイバーとの間のコア間融着スプライスを可能にするように、末端部分から開始して、出力ファイバーの長手方向の範囲Lに沿って除去され、それにより、スプライス点においてコア歪みを低減し、高効率融着スプライスコンバイナーを作製する、光出力ファイバーと、を含む、入力ステージと、(2)出力光コンバイナーであって、入力ステージからの1組の光出力ファイバーが出力光コンバイナーへの入力として適用され、トランク先細ファイバーバンドルとして構成され、出力光コンバイナーは、コア領域と、コア領域を包囲するポリマークラッド層とを含むシステム出力ファイバーを更に備え、トランク先細ファイバーバンドルの端面がシステム出力ファイバーに融着スプライスされている、出力光コンバイナーと、
を備える。
Claims (11)
- 先細ファイバーバンドルとして構成される複数の光ファイバーを備え、前記先細ファイバーバンドルが直径Dinを有する端面を示すように形成される光入力構成と、
前記光入力構成の前記端面に結合するための末端部分を含むものと規定される光出力ファイバーであって、該光出力ファイバーはコア領域と、前記コア領域を包囲する少なくとも1つのガラスクラッド層とを含み、前記コア領域は、前記先細ファイバーバンドルの前記端面の前記直径Dinに実質的に等しい直径Doutを示し、前記ガラスクラッド層の材料の少なくとも規定厚が、前記光入力構成と該光出力ファイバーとの間のコア間融着スプライスを可能にするように、前記末端部分から開始して、該光出力ファイバーの長手方向の範囲Lに沿って除去され、それにより、スプライス点においてコア歪みを低減し、高効率融着スプライスコンバイナーを作製し、前記ガラスクラッド層の厚さは、前記ガラスクラッド層内のポンプ光に対する断熱的変化が引き起こされるように、規定された前記長手方向の範囲Lに沿って徐々に減少して該光出力ファイバーの端面まで伸びる、光出力ファイバーと、
を備える、光コンバイナー。 - 前記光入力構成は、多モードファイバーの先細ファイバーバンドルを備える、請求項1に記載の光コンバイナー。
- 前記先細ファイバーバンドルは、前記光コンバイナーへの複数の別々のポンプ入力の伝搬を支援し、前記光出力ファイバーは合成されたポンプ出力信号を別の光学構成要素に向ける、請求項2に記載の光コンバイナー。
- 前記光入力構成の前記端面と前記光出力ファイバーの前記コア領域との間の伝送効率は約99%である、請求項3に記載の光コンバイナー。
- 前記ガラスクラッド層の前記厚さは、規定された前記長手方向の範囲Lに沿って徐々に減少し、前記光出力ファイバーの前記端面において最小厚に達する、請求項1に記載の光コンバイナー。
- 前記ガラスクラッド層に沿った光の伝搬を遮断するように、前記光出力ファイバーの別の離間した領域から、前記ガラスクラッド層の前記材料の更なる部分が除去される、請求項1に記載の光コンバイナー。
- 先細ファイバーバンドルとして構成される複数の光ファイバーを備え、前記先細ファイバーバンドルが直径Dinを有する端面を示すように形成される光入力構成を設けることと、
コア領域と、少なくとも1つの包囲するガラスクラッド層とを有する光出力ファイバーを設けることであって、前記コア領域は、前記光入力構成の前記端面の前記直径Dinに実質的に等しい直径Doutを示すことと、
前記ガラスクラッド層内のポンプ光に対する断熱的変化が引き起こされるように、前記光出力ファイバーの端面まで伸ばし、前記光出力ファイバーの規定された長手方向の範囲Lに沿って前記ガラスクラッド層の厚さを徐々に減少させることと、
前記光入力構成の前記端面を前記光出力ファイバーの前記端面に接合することと、
ガラス流動を引き起こし、前記光入力構成と前記光出力ファイバーとの間にコア間融着スプライシングを引き起こすように前記光入力構成及び前記光出力ファイバーの前記接合された部分を加熱することであって、それにより、スプライス点においてコア歪みを低減し、高効率光コンバイナーを形成することと、
を含む、高効率光コンバイナーを作製する方法。 - 前記ガラスクラッド層の前記厚さを徐々に減少させるステップは、エッチングプロセスを用いる、請求項7に記載の方法。
- 前記ガラスクラッド層の前記厚さを徐々に減少させるステップは、前記光出力ファイバーの末端部分に沿った前記ガラスクラッド層の材料の全てを除去する、請求項8に記載の方法。
- 前記光出力ファイバーに沿って別の離間した場所において前記ガラスクラッド層の材料の選択された部分を除去し、前記ガラスクラッド層に沿って伝搬する望ましくない光を散乱させるために前記ガラスクラッド層に沿った遮断を引き起こすステップを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 1組の高効率光コンバイナーを有する入力ステージであって、前記各高効率光コンバイナーは、
先細ファイバーバンドルとして構成される複数の光ファイバーを備え、前記先細ファイバーバンドルが直径Dinを有する端面を示すように形成される光入力構成と、
前記光入力構成の前記端面に結合するための末端部分を含むものと規定される光出力ファイバーであって、該光出力ファイバーはコア領域と、前記コア領域を包囲する少なくとも1つのガラスクラッド層とを含み、前記コア領域は、前記先細ファイバーバンドルの前記端面の前記直径Dinに実質的に等しい直径Doutを示し、前記ガラスクラッド層の材料の少なくとも規定厚が、前記光入力構成と該光出力ファイバーとの間のコア間融着スプライスを可能にするように、前記末端部分から開始して、該光出力ファイバーの長手方向の範囲Lに沿って除去され、それにより、スプライス点においてコア歪みを低減し、高効率融着スプライスコンバイナーを作製し、前記ガラスクラッド層の厚さは、前記ガラスクラッド層内のポンプ光に対する断熱的変化が引き起こされるように、規定された前記長手方向の範囲Lに沿って徐々に減少して該光出力ファイバーの端面まで伸びる、光出力ファイバーと、
を含む、入力ステージと、
出力光コンバイナーであって、前記入力ステージからの1組の前記光出力ファイバーが該出力光コンバイナーへの入力として適用され、トランク先細ファイバーバンドルとして構成され、該出力光コンバイナーは、コア領域と、前記コア領域を包囲するポリマークラッド層とを含むシステム出力ファイバーを更に備え、前記トランク先細ファイバーバンドルの端面が前記システム出力ファイバーに融着スプライスされる、出力光コンバイナーと、
を備える、カスケード接続光コンバイナー構成。
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