高功率泵浦合束器四川梓冠光电

基于传统双包层光纤的光纤合束器以(6 +1)×1 光纤合束器制作为例, 分析利用传统双包层光纤制作光纤合束器的工艺。(6 +1)×1 光纤合束器由6 根多模光纤和1 根单模光纤熔融拉锥后和一根双包层光纤熔接在一起构成, 可称之为多模-单模-双包层光纤合束器。双包层光纤, 它由纤芯、内包层和外包层组成, 纤芯的模场直径为2ω1 , 内包层的直径为d1 , 数值孔径(NA)为DNA1 ;所示为单模光纤, 其模场直径近似于2ω1 , 包层直径为d2 , 其中d2
光纤合束器是在熔融拉锥光纤束的基础上制备的光纤器件，它是将一束光纤剥去涂覆层，然后以一定方式排列在一起，在高温中加热使之熔化，同时向相反方向拉伸光纤束，光纤加热区域熔融成为熔锥光纤束。铭创光电可以提供Nx1、(N+1)X1系列不同光纤、不同功率的光纤泵浦合束器，泵浦输出功率可达千瓦级。

根据构成方式分类，光纤合束器又可以分成两类：不包含信号光纤的 N×1 光纤合束器和包含信号光纤的 (N+1)×1 光纤合束器。和 N×1 光纤合束器不同，(N+1)×1 光纤合束器中心的一根光纤是信号光纤。在制作过程中，N 根光纤紧密对称地排列信号光纤周围，中间的信号光纤用于信号光的输入。N×1合束器既有功率合束器，又有泵浦合束器，其功能的不同取决于N路输入光纤的型号，若N路光纤均为单模光纤或大模场光纤，则可以直接与N个激光器相连，用于提高激光的输出功率，即为功率合束器;若N路光纤均为多模光纤，则与N个泵浦源相连，用于提高激光器的泵浦功率，即为泵浦合束器。

光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、体积小、质量轻、易散热、工作稳定性好等众多优点,已经成为的研究热点。现在大功率光纤激光器、光纤放大器采用的双包层掺杂光纤,相对于从半导体泵浦激光器发出的多模泵浦光束的大发散角,其内包层的直径很小,因此把泵浦光有效耦合到掺杂双包层光纤的内包层是一个难题。人们发明了很多泵浦耦合技术,大体上可分为端面泵浦和侧面泵浦。端面泵浦技术是从双包层光纤的一个或者两个端面将泵浦光耦合到内包层,主要采用直接熔接耦合、透镜组耦合和锥导管耦合等方式。侧面泵浦耦合技术是从双包层光纤的侧面将泵浦光耦合到内包层,主要有分布包层泵浦耦合、微棱镜侧面耦合、V型槽侧面耦合、嵌入透镜式侧面泵浦耦合、角度磨抛侧面泵浦耦合、光栅侧面泵浦耦合等。

多模光纤合束器将多根光纤组成的光纤束逐渐收缩为单根与双包层光纤尺寸相匹配的多模光纤，再与双包层光纤连接。这种技术适用于多个带尾纤的大功率二管同时泵浦。而且可以将光纤束中心的一根多模光纤替换为适于信号光传输的单模光纤与双包层光纤纤芯熔接，这样泵光可以从多模光纤耦合到掺杂光纤内包层中，而信号光可以从中心的单模光纤耦合到纤芯中，从而可以实现环形腔的结构设计，使得耦合系统结构灵活，因此多模光纤合束器是一种非常有用的耦合器件。光纤合束器的好处都有高功率，低损耗，高稳定。
侧面泵浦合束器中心为信号光纤，纤芯为单模或准单模波导用于传输激光，六根光纤为泵浦光纤，用于传输泵浦光。七根光纤整齐排列后熔融拉细并与输出双包层光纤熔接。