TW201929358A - 高功率光纖雷射合束元件 - Google Patents

高功率光纖雷射合束元件 Download PDF

Info

Publication number
TW201929358A
TW201929358A TW106145714A TW106145714A TW201929358A TW 201929358 A TW201929358 A TW 201929358A TW 106145714 A TW106145714 A TW 106145714A TW 106145714 A TW106145714 A TW 106145714A TW 201929358 A TW201929358 A TW 201929358A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical fiber
power
fiber
laser beam
fiber laser
Prior art date
Application number
TW106145714A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI667853B (zh
Inventor
林建宏
林江信
戴伯澤
閻偉中
Original Assignee
國家中山科學研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國家中山科學研究院 filed Critical 國家中山科學研究院
Priority to TW106145714A priority Critical patent/TWI667853B/zh
Priority to US16/108,166 priority patent/US10396524B2/en
Publication of TW201929358A publication Critical patent/TW201929358A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI667853B publication Critical patent/TWI667853B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383—Parallel arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02066—Gratings having a surface relief structure, e.g. repetitive variation in diameter of core or cladding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2856—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers formed or shaped by thermal heating means, e.g. splitting, branching and/or combining elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/04—Arrangements for thermal management
    • H01S3/0405—Conductive cooling, e.g. by heat sinks or thermo-electric elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H01S3/094007—Cladding pumping, i.e. pump light propagating in a clad surrounding the active core

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

高功率光纖雷射合束元件
本發明係關於一種光纖合束元件，特別是關於一種高功率光纖雷射合束元件。
習知泵浦源或雷射源合束元件(pump/laser combiner)是高功率光纖雷射系統中重要的元件之一，其功用為提供雷射二極體泵浦源或者光纖雷射源注入至高功率光纖雷射系統，作為系統驅動能量來源，後者由於可耦合至亮度較高的多模光纖中，因而可藉由雷射源合束器將多束中功率直接耦合成高功率多模光纖雷射源，隨著耦合功率的提升，雷射源合束元件常面臨到溫度過熱，進而降低了雷射源合束元件的耐受功率，限制了耦合功率，其原因主要是來自於雷射源合束元件中過多的包覆層殘留功率所致。
習知技術中，亦有討論保護光纖過熱之結構，例如，美國專利US 2015/0049983 A1揭示一種光纖元件具有以保護結構過熱之貼附層組成之模態剝除器，該專利提出的光纖元件，其中的輸出光纖(output fiber)含有第一層模態剝除器貼附層(mode stripper adhesive)，與第二層結構貼附層(structural adhesive)，模態剝除器貼附層較結構貼附層更接近 第一光學組成(first optical element)，主要用來剝除包覆層波傳模態(cladding guided mode)，使這些能量不會到達結構貼附層，兩層相比之下，模態剝除器貼附層具有較小的硬度，光學性質而言折射率與輸出光纖的最外層相匹配，且與輸出光纖直接接觸；唯該專利指出之模態剝除器，主要是由折射率高於包覆層表面折射率之成分組成，這些物質會被剝除的光能量加熱，本質上限制了最大的剝除能量，從而限制了光纖元件的操作功率。
美國專利US 2014/0241385 A1揭示一種低模態高功率光纖合束器，該專利之結構以合束器尾端光纖與合束器輸出光纖相互熔接而成，沿著合束器尾端光纖至輸出光纖進一步在特定區域包含光剝除器(light stripper)，這些區域個別擁有不同的折射率與組成材料，個別具有剝除正向與反射所造成的反向雷射光的效果，以保護合束器元件正常運行；唯該專利使用不同的方法來剝除正向與反射的雷射光能量，使得這些被剝除的能量轉化為熱時，分散於不同的光纖區域，可有效提升合束器元件的耐受功率，但此也會加長合束器元件的總長度，並增加系統的複雜度。
美國專利US 7532792 B2揭示一種光學耦合器之製造與使用方法，該專利之結構由至少兩條以上的輸入光纖與一條輸出光纖組成光學耦合器，耦合器的輸入光纖會被束為一束，並拉錐來降低整個合束結構的截面積，最後尾端的 面會和輸出光纖的輸入面相連，該專利所設計之能量光學耦合器，進一步使用可溶性矽酸鹽(soluble silicate)材料，例如矽酸鈉(sodium silicate)材料，來製成包覆層能量剝除器，去除在包覆層傳遞的雷射光能量，該專利提及塗佈矽酸鈉於光纖表面的長度為2公厘，且完成後須以強制氣流吹乾塗佈材料表面，以在材料表面形成細小的薄片(small flakes)，貼覆於光纖的包覆層上，此不平整的表面形貌具有散射光能量的功能，故可剝除不必要的包覆層光能量，此外，若將矽酸鈉加熱，能夠在內部產生氣泡孔隙，提升散射光能量的效果；唯該專利使用塗佈的可溶性矽酸鹽材料，必須有高的熔點，且必須達到光學使用等級，才能符合高功率的應用，此外，吹乾或加熱的製程手法不同，也會影響元件的包覆層能量剝除率，甚至有損壞元件結構的疑慮。
因此目前業界極需發展出一種具有更高的耐受功率，易與雷射合束器製程整合，不會增加元件原本體積之光纖雷射合束元件，使提升光纖雷射合束元件本身的耐受功率，有效地提升光纖雷射合束元件合束功率，進而提升光纖雷射輸出功率。
鑒於上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在於提供一種高功率光纖雷射合束元件，整合複數輸入埠光 纖、一輸出埠光纖、一合束部、一微奈米結構等元件，藉由該高功率光纖雷射合束元件之該微奈米結構，能有效地降低該包覆層對於雷射能量的熱效應累積，有助於提升光纖雷射合束元件本身的耐受功率，有效地提升光纖雷射合束元件合束功率，進而提升光纖雷射輸出功率。
為了達到上述目的，根據本發明所提出之一方案，提供一種高功率光纖雷射合束元件，包括：複數輸入埠光纖；一輸出埠光纖，係包含一包覆層及一傳導層，該包覆層係用以包覆該傳導層，且該包覆層表面包含一微奈米結構，係用於去除殘留在該包覆層中的能量；一合束部，係用以將該複數輸入埠光纖合束，並將該複數輸入埠對熔至該輸出埠光纖。
本發明所稱之微奈米結構，係指一奈米等級(10-9m)厚度之微結構。
本發明之高功率光纖雷射合束元件，其中，該複數輸入埠光纖係為單模或多模光纖。
本發明之高功率光纖雷射合束元件，其中，該輸出埠光纖係以玻璃套管技術製成。
本發明之高功率光纖雷射合束元件，其中，該包覆層之工作溫度範圍係自室溫至攝氏80度。
本發明之高功率光纖雷射合束元件，其中，該微奈米結構之厚度範圍為1nm至20μm，結構長度為1mm至 10cm。
本發明之高功率光纖雷射合束元件，其中，該微奈米結構係為嵌入式或附著式。
本發明之高功率光纖雷射合束元件，其中，該輸出埠光纖係傳輸200W至12kW之光能量。
本發明之高功率光纖雷射合束元件，其中，該輸出埠光纖係為單模或多模光纖。
以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本創作達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本創作的其他目的及優點，將在後續的說明及圖式中加以闡述。
10‧‧‧複數輸入埠光纖
20‧‧‧合束部
30‧‧‧輸出埠光纖
31‧‧‧微奈米結構
41‧‧‧合束部
42‧‧‧輸出埠光纖
43‧‧‧拉錐區
44‧‧‧腰帶區
第一圖係為本發明高功率光纖雷射合束元件之示意圖；第二圖係為一光纖雷射合束元件之模擬示意圖；第三圖係為於一光纖雷射合束元件之光能量分佈模擬示意圖；第四圖係為使用三種方法之雷射合束器元件溫度與注入功率之關係圖；第五圖係為本發明一實施例之單一輸入埠輸出能量對(a)輸入能量與(b)溫度之關係圖。
以下係藉由特定的具體實例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之優點及功效。
請參閱第一圖，如圖所示，本發明所提出一種高功率光纖雷射合束元件，包含複數輸入埠光纖(10)，做為光纖雷射之輸入端，經由一合束部(20)合束與拉錐後，與一輸出埠光纖(30)對熔，其中該複數輸入埠光纖(10)，為2根以上單模或多模光纖所組成，該輸出埠光纖(30)是具有一微奈米結構(31)，該微奈米結構(31)是位於該輸出埠光纖(30)之包覆層表面，微奈米結構為週期性光柵結構時，則是使用光柵的繞射原理；如為非週期性微奈米結構時，則是以改變或破壞在該輸出埠光纖(30)之包覆層行進的雷射光之全反射角，將殘餘的雷射源能量導出包覆層，所導出的雷射源能量可注入至封裝散熱機構中，進而達到去除殘餘的包覆層雷射源能量的目的，其中該微奈米結構(31)可分為嵌入式與附著式，嵌入式為使用化學蝕刻方法或光罩微影技術，將微奈米結構嵌入輸入埠之包覆層表面，附著式則為使用具有高透光、低吸收與高熔點的光學介電質材質所構成，附著於輸入埠之包覆層表面。
請參閱第二圖及第三圖，如圖所示，為一光纖雷射合束元件之模擬示意圖，本發明使用Finite-Difference Beam Propagation Method(FD-BPM)數值模擬方法進行一光纖雷射 合束元件設計與分析，該光纖雷射合束元件之光纖元件設計所採用的製程技術為玻璃套管技術，此技術優點為製程簡單，無需複雜合束設備與特殊製程方法，適合往後的元件量產，在理論計算中，將玻璃套管技術相關參數代入該光纖雷射合束元件中，進行元件的優化；在七根近單模光纖的合束製程中，使用玻璃套管技術進行合束與拉錐製程，七根近單模光纖組成複數輸入埠光纖經一合束部(41)形成一輸出埠光纖(42)，該光纖雷射合束元件之複數輸入埠光纖(近單模雙包覆層光纖7根)與輸出埠光纖(多模光纖1根)設計參數如下表， 玻璃套管相關參數中，材料為摻F離子毛玻璃套管，折射率為 1.429，數值孔徑為0.22，此折射率與所包覆的七根近單模光纖內包覆層折射率(1.444)還小，可以有效地將雷射光限制在近單模光纖中，毛玻璃套管的外徑與內徑分別為1100μm±20μm與800μm±10μm。
為計算散溢至玻璃套管之玻璃層以及輸出多模光纖之包覆層中的雷射光能量，先針對該合束部和該輸出埠光纖的光電場能量進行積分計算，將該合束部分為拉錐區(43)與腰帶區(44)，分別對該輸出埠光纖執行拉錐與合熔，該輸出埠光纖可分為一包覆層與一傳導層，其中該包覆層包覆著該傳導層，拉錐區(43)長度與腰帶區(44)長度分別固定12mm與5mm，Y軸座標設定為0，其計算結果如下表， 在腰帶區域之玻璃套管內部(七根近單模光纖+內部空氣部份)的能量效率為0.9915，以及包含玻璃套管玻璃層後為0.9972；而耦合至輸出多模光纖後，輸出多模光纖之傳導層(core)中的能量效率為0.9879，以及包含多模光纖之包覆層(cladding)為0.9929，則腰帶區域至輸出多模光纖大約有0.43%的能量散溢至空氣中，而有約0.5%能量在輸出多模光纖的包覆層之中， 以四仟瓦(4kW)雷射合束器應用而言，0.5%雷射能量則將近有20W的能量在腰帶區與輸出多模光纖對熔處散溢，以及20W的雷射能量存留在輸出多模光纖之包覆層中，而本發明即可處理該存留在輸出多模光纖之包覆層中之雷射能量。
本發明應用於一實施例，高功率光纖雷射合束元件(high-power fiber laser combiner)，以7根近單模雙包覆層光纖(double-clad fiber)之輸入埠光纖，使用玻璃套管技術(glass tube technology)合束後，經由熔接機加熱拉錐、最後與具有微奈米結構之輸出埠多模光纖對熔，所設計的結構參數如下：合束光纖拉錐比為3，拉錐長度10mm，腰帶長度5mm；輸出埠光纖距離輸入埠合束光纖之對熔處約為2-3mm處，使用化學蝕刻方法在輸出埠光纖包覆層表面製作微奈米結構，由於此輸出埠多模光纖包覆層厚度僅有20μm，必須控制適當的蝕刻時間，以確保蝕刻小於20μm，和維持最佳的耦合效率，實驗使用一組300W和1kW光纖雷射源作為雷射光源，並由自製雷射合束器(Laser combiner)之輸入埠傳遞至輸出埠後，使用功率計(power meter)量測經由輸出埠輸出之雷射光能量，用以量化元件之耦合效率，在量測過程中，使用熱像儀，量測並記錄合束器溫度的變化。
為了突顯使用微奈米結構(micro-nano structure)的優點，另外使用兩種一般常用的方法：散熱墊(thermal pad)和高折射率膠(glue)，散熱墊是直接幫助輸出埠之外包覆層散 熱，而高折射率膠是塗抹在內包覆層，原理與微奈米結構相同，主要是將多餘殘留在輸出埠之內包覆層雷射能量先去除，減低輸出埠之外包覆層的能量負擔，原則上，一般常見的外包覆層為高分子材料，最多只能承受20W雷射功率，且溫度不得超過其玻璃轉換溫度(Tg)約為80℃。
請參閱第四圖，該圖為使用三種方法之雷射合束器元件溫度與注入功率之關係圖，縱軸為合束器溫度溫度，橫軸為輸出埠輸出之雷射光能量，方形圖示代表散熱墊(thermal pad)，圓形圖示代表高折射率膠(glue)，三角形圖示代表本發明之微奈米結構(micro-nano structure)，如圖所示，使用散熱墊與高折射率膠溫升斜率分別為0.587℃/W和0.1℃/W，而微奈米結構方法，在100W注入功率下，尚無任何溫度變化產生。
為了進一步量測具有微奈米結構之自製雷射合束器元件的性能與溫升表現，首先將注入功率提升至202W，七根輸入埠的耦合效率皆為>98%，由前述百瓦雷射注入測試中，得知所自製的元件能耐受1kW注入功率，請參閱第五圖，本發明一實施例之單一輸入埠輸出能量對(a)輸入能量與(b)溫度之關係圖，圓點即為量測數據，如圖所示，將注入功率提升至1kW，其耦合效率與200W測試相同，元件中的微奈米結構長度為0.5公分，由理論上輸出埠之外包覆層能量殘留為0.5%，估計所去除的輸出埠之包覆層殘留能量約為5W， 實驗上元件的溫升斜率為0.02℃/W，以及外包覆層所能承受的溫度約攝氏溫度Tg=80度，在這兩者條件(溫升斜率與承受溫度)下推估，則微奈米結構每公分長度去除能量為30W(30W/公分)，目前此元件預期的耦合功率可達3kW，但本發明不限於此，因本發明之該微奈米結構每公分長度可去除30W能量，增加微奈米結構長度至1公分，其最高可去除的包覆層殘留能量可達30W，當輸出埠之外包覆層能量殘留為0.5%時，可推估此元件預期的耦合功率可達6kW，同理，增加微奈米結構長度至2公分，其最高可去除的包覆層殘留能量可達60W，將預期元件之耦合功率可達12kW。
本實驗已驗證具有微奈米結構之自製雷射合束器元件，可應用於多仟瓦級光纖雷射合束器，本發明高功率光纖雷射合束元件具有下列優點：具有更高的耐受功率，在實驗上已驗證，可去除200W包覆層能量能力；能量擴增性高，使用分散式的結構，可以將光纖雷射推升至十幾kW以上；易與雷射合束器製程整合，不會增加元件原本體積，除了可應用於高功率光纖雷射系統中的泵浦源或雷射源合束器(pump/laser combiner)外，還可直接應用本設計的雷射源合束器將多束中功率直接耦合成高仟瓦級多模光纖雷射源。
上述之實施例僅為例示性說明本創作之特點及功效，非用以限制本創作之實質技術內容的範圍，任何熟悉此技藝之人士均可在不違背創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化，因此，本創作之權利保護範圍，應如 後述之申請專利範圍所列。

Claims (8)

  1. 一種高功率光纖雷射合束元件，包括：複數輸入埠光纖；一輸出埠光纖，係包含一包覆層及一傳導層，該包覆層係用以包覆該傳導層，且該包覆層表面包含一微奈米結構，係用於去除殘留在該包覆層中的能量；一合束部，係用以將該複數輸入埠光纖合束，並將該複數輸入埠對熔至該輸出埠光纖。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高功率光纖雷射合束元件，其中，該複數輸入埠光纖係為單模或多模光纖。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之高功率光纖雷射合束元件，其中，該輸出埠光纖係以玻璃套管技術製成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之高功率光纖雷射合束元件，其中，該包覆層之工作溫度範圍係自室溫至攝氏80度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之高功率光纖雷射合束元件，其中，該微奈米結構之厚度範圍為1nm至20μm，結構長度為1mm至10cm。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之高功率光纖雷射合束元件，其中，該微奈米結構係為嵌入式或附著式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之高功率光纖雷射合束元件，其中，該輸出埠光纖係傳輸200W至12kW之光能量。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之高功率光纖雷射合束元件，其中，該輸出埠光纖係為單模或多模光纖。
TW106145714A 2017-12-26 2017-12-26 High power fiber laser beam combining component TWI667853B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106145714A TWI667853B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 High power fiber laser beam combining component
US16/108,166 US10396524B2 (en) 2017-12-26 2018-08-22 High power optical fiber laser combiner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106145714A TWI667853B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 High power fiber laser beam combining component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201929358A true TW201929358A (zh) 2019-07-16
TWI667853B TWI667853B (zh) 2019-08-01

Family

ID=66951552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106145714A TWI667853B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 High power fiber laser beam combining component

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10396524B2 (zh)
TW (1) TWI667853B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112769028A (zh) * 2020-12-28 2021-05-07 北京凯普林光电科技股份有限公司 一种半导体光纤激光器组件和光纤激光器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112799173B (zh) * 2021-04-01 2021-08-03 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种光纤合束分束器
TWI788076B (zh) 2021-10-29 2022-12-21 財團法人工業技術研究院 光纖模組及其製法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7532792B2 (en) 2006-08-28 2009-05-12 Crystal Fibre A/S Optical coupler, a method of its fabrication and use
CN102483337B (zh) * 2009-07-16 2015-11-25 哈米德瑞萨·埃洛莫哈迈德 一种光纤传感器及制造方法
US8279900B2 (en) * 2009-07-24 2012-10-02 Advalue Photonics, Inc. Mode-locked two-micron fiber lasers
EP2551706A4 (en) * 2010-03-23 2017-11-29 Fujikura, Ltd. Optical fiber-type optical element, laser diode module, and fiber laser
TWI418865B (zh) * 2010-09-27 2013-12-11 Univ Nat Kaohsiung Applied Sci 光纖光柵的製作方法及其結構
KR101188344B1 (ko) * 2011-01-14 2012-10-05 광주과학기술원 클래딩층 내 금속 나노 입자가 도핑된 광섬유, 코어리스 광섬유 및 이들의 제조 방법
CN102279438B (zh) * 2011-07-25 2013-04-03 中国科学院光电技术研究所 微纳结构的光纤消逝场传感光纤
CN105026971B (zh) 2013-02-28 2019-02-19 Ipg光子公司 低模式大功率光纤合束器
US9116296B2 (en) 2013-08-13 2015-08-25 Gooch And Housego Plc Optical fiber device having mode stripper thermally protecting structural adhesive
CN204116642U (zh) * 2014-09-19 2015-01-21 深圳朗光科技有限公司 一种光纤包层残余光能量滤除器及光纤合束器
US9435961B2 (en) * 2014-10-15 2016-09-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Stacked photonic chip coupler for SOI chip-fiber coupling

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112769028A (zh) * 2020-12-28 2021-05-07 北京凯普林光电科技股份有限公司 一种半导体光纤激光器组件和光纤激光器

Also Published As

Publication number Publication date
US10396524B2 (en) 2019-08-27
US20190199055A1 (en) 2019-06-27
TWI667853B (zh) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8948218B2 (en) High power fiber laser system with distributive mode absorber
US8027555B1 (en) Scalable cladding mode stripper device
WO2020259643A1 (zh) 一种三包层光纤、泵浦合束器、光纤光栅和光纤激光器
US20140363125A1 (en) Cladding mode stripper
JP5786143B2 (ja) ファイバー部品及びレーザ装置
EP2795746B1 (en) High power fiber laser system with distributive mode absorber
TW201929358A (zh) 高功率光纖雷射合束元件
JP2016529548A (ja) 空間変調クラッドモードストリッパおよびこれを備える光ファイバ
JP2017208563A (ja) 高パワーで液体冷却された励起光および信号光の結合器
CN204758864U (zh) 一种高功率光纤包层功率剥除及背向散射光抑制装置
CN104570213A (zh) 一种高功率光纤包层功率剥离器装置
CN109768459A (zh) 一种激光刻蚀的泵浦光剥除器及其制作方法
CN103257399A (zh) 一种用于光纤激光器且可滤除包层光的装置
WO2020259644A1 (zh) 一种大模场三包层无源光纤、模式剥离器和光纤激光器
WO2019015586A1 (zh) 一种高功率激光光纤的包层光剥除器及制作方法
WO2020259642A1 (zh) 一种三包层有源光纤、光放大结构和光纤激光器
CN104880764A (zh) 一种祛除包层光的方法、光纤及其制造方法
US10833470B2 (en) Optical fiber and fiber laser
CN104185931B (zh) 大功率金属包层模式吸收器
CN105572802A (zh) 一种光纤熔接点处理方法
CN207882578U (zh) 一种激光合束器
JP6266390B2 (ja) ガラス・バッファ
CN103545704B (zh) 植入式侧面泵浦耦合方法
JP2014193806A5 (zh)
CN210779468U (zh) 高功率光纤包层光剥离结构