新型多模泵浦光纤合束器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种新型多模泵浦光纤合束器及其制造方法，该新型多模泵浦光纤合束器包括输入光纤和输出光纤，输入光纤与输出光纤相熔接，所述输出光纤包括涂覆层剥离段，所述涂覆层剥离段沿其长度方向划分为第一段和第二段，所述第一段邻近所述输入光纤，所述第一段的外表面设置有漏光层，用于滤除掺氟层里的激光。本发明专利技术通过在涂覆层剥离段的表面进行粗糙化处理或者熔套石英玻璃的方式，可以使得激光从高折射率石英玻璃或粗糙表面漏出，即滤除掉掺氟层里的激光，从而降低合束器的热效应，使合束器能够承受更高功率。

A new type of multimode pumped fiber optic bundle and its manufacturing method

The invention relates to a novel multimode pumping fiber combiner and its manufacturing method, the novel multimode pumping fiber combiner comprises an input fiber and an output fiber, the input fiber and the output optical fiber phase welding, the output optical fiber comprises a coating layer stripping section, the coated layer stripping section along the length direction of the first section is divided and the second section, the first section adjacent to the input fiber, the outer surface of the first section is arranged for laser light leakage layer, filtering layer of fluorine doped. The present invention by roughening or fused quartz glass sleeve on the surface of the coating layer stripping section, can make laser quartz glass or rough surface leakage from the high refractive index, the laser to remove fluorine doped layer, thereby reducing the thermal effect of beam combiner, the combiner can withstand higher power.

【技术实现步骤摘要】
新型多模泵浦光纤合束器及其制造方法
本专利技术涉及光纤激光
，特别涉及一种新型多模泵浦光纤合束器及其制造方法。
技术介绍
随着激光应用技术的发展，在激光武器、材料加工、空间光通讯、遥感、激光雷达和光电对抗等诸多领域都需要高功率、高质量和高亮度的激光束。在单根光纤不能达到要求时，就需要通过对单纤光纤激光器进行组束以获得高功率。全光纤组束就是采用光纤合束器将不同光纤激光的输出耦合到一根光纤输出。图1为传统的n×1合束器的结构(图1中n＝7)。如图1所示，光纤合束器将n个半导体激光器输出的激光通过n路多模光纤合成到一根双包层光纤中，用来提高单模光纤激光器的泵浦功率。光纤合束器本身的热效应制约了功率的进一步提升。由于一部分泵浦光在传输过程中会进入外包层(即掺氟层)成为损耗，从而导致在涂覆层(高分子聚合物)产生热量。随着泵浦功率的提升，热量越来越高，导致涂覆层老化，甚至燃烧。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型多模泵浦光纤合束器及其制造方法，以降低光纤合束器的热效应，进而使得光纤合束器能够应用在更高功率场合。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种新型多模泵浦光纤合束器，包括输入光纤和输出光纤，输入光纤与输出光纤相熔接，所述输出光纤包括涂覆层剥离段，所述涂覆层剥离段沿其长度方向划分为第一段和第二段，所述第一段邻近所述输入光纤，所述第一段的外表面设置有漏光层，用于滤除掺氟层里的激光。上述新型多模泵浦光纤合束器，通过对涂覆层剥离段表面进行处理，形成漏光层，可以滤除掺氟层里的激光，因而可以降低合束器的热效应，使新型多模泵浦光纤合束器能够承受更高功率。进一步地，上述新型多模泵浦光纤合束器中，所述漏光层为石英玻璃层。即是说，在涂覆层剥离段的第一段的外表面熔套一层石英玻璃，利用石英玻璃的高折射率滤除掺氟层里的激光。石英玻璃的折射率高，滤光效果好，且成本低。进一步地，上述新型多模泵浦光纤合束器中，所述漏光层为对掺氟层表面进行粗糙化处理后形成的粗糙表面层。即是说，通过对掺氟层表面进行粗糙化处理后，利用粗糙表面的折射作用滤除掺氟层里的激光，工艺简单，且易于实施，成本低。进一步地，上述新型多模泵浦光纤合束器中，所述输出光纤与输入光纤遵循亮度守恒公式：式中，n为输入光纤的总数目，为大于1的正整数，Din为输入光纤的直径，NAin为输入光纤的数值孔径，Dout为输出光纤的直径，NAout为输出光纤的数值孔径。同时，本专利技术实施例还提供了一种新型多模泵浦光纤合束器的制造方法，包括步骤：将n根多模泵浦光纤进行合束，得到多模泵浦光纤束；将输出光纤的涂覆层剥离段的第一段进行表面处理，使得涂覆层剥离段的外表面形成漏光层，以滤除掺氟层里的激光，所述第一段为涂覆层剥离段的一部分，且邻近输入光纤；将合束后的多模泵浦光纤束与输出光纤进行熔接，得到所述新型多模泵浦光纤合束器。根据本专利技术实施例，所述将输出光纤的涂覆层剥离段的第一段进行表面处理，包括步骤：在所述第一段的外表面熔套一层石英玻璃，所述石英玻璃层为所述漏光层；或者是，将所述第一段的外表面进行粗糙化处理，形成粗糙表面层，所述粗糙表面层为所述漏光层。同时，本专利技术实施例还提供了一种多模泵浦光纤合束器的处理方法，包括步骤：在多模泵浦光纤合束器的输出光纤的涂覆层剥离段的第一段进行表面处理，使得涂覆层剥离段的外表面形成漏光层，以滤除掺氟层里的激光；所述第一段为涂覆层剥离段的一部分，且邻近多模泵浦光纤合束器的输入光纤。根据本专利技术实施例，所述在多模泵浦光纤合束器的输出光纤的涂覆层剥离段的第一段进行表面处理，包括步骤：在所述第一段的外表面熔套一层石英玻璃，所述石英玻璃层为所述漏光层；或者是，将所述第一段的外表面进行粗糙化处理，形成粗糙表面层，所述粗糙表面层为所述漏光层。与现有技术相比，本专利技术通过在输出光纤的涂覆层剥离段的表面设置漏光层，可以使得掺氟层里的激光从漏光层漏出，从而降低合束器的热效应，使合束器能够承受更高功率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为现有技术中多模泵浦光纤合束器的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的一种新型多模泵浦光纤合束器的结构示意图。图3为本专利技术实施例提供的另一种新型多模泵浦光纤合束器的结构示意图。图中标记说明输入光纤100；分散区101；合束区102；输出光纤200；涂覆层剥离段201；掺氟层保留段202；第一段2011；第二段2012。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图2，在本专利技术的一个实施例中，提供了一种新型多模泵浦光纤合束器，包括输入光纤100和输出光纤200。输入光纤100，由n根(图中所示为7根)多模泵浦光纤通过磨抛法、腐蚀法或熔锥法等方式合束成一根光纤，即得到多模泵浦光纤束，如图2所示，输入光纤100可以分为分散区101和合束区102，合束区102为n根多模泵浦光纤逐渐熔成一根的锥形区域。输出光纤200包括涂覆层剥离段201和掺氟层保留段202，涂覆层剥离段201沿其长度方向划分为第一段2011和第二段2012，其中，第一段2011邻近输入光纤100，第一段2011的外表面设置有漏光层，用于滤除掺氟层里的激光。漏光层的形成可以有多种实施方式，例如，漏光层为石英玻璃层(图中未标示)，即，在涂覆层剥离段201的第一段2011的外表面熔套一层石英玻璃，如图2所示。又例如，漏光层为对掺氟层表面进行粗糙化处理后形成的粗糙表面层(图中未标示)，即，通过对掺氟层表面进行粗糙化处理后，利用粗糙表面的折射作用滤除掺氟层里的激光，如图3所示。利用石英玻璃的高折射率滤除掺氟层里的激光，或者利用粗糙表面的折射作用滤除掺氟层里的激光，滤光效果好，且易于实施，成本低。本实施例所述新型多模泵浦光纤合束器，通过在输出光纤的涂覆层剥离段201的表面设置漏光层，可以使得掺氟层里的激光从漏光层漏出，从而降低合束器的热效应，使合束器能够承受更高功率。上述输入光纤100包含但不限于：105/125、135/-等高功率多模光纤。输出光纤与输入光纤遵循亮度守恒公式：式中，n为输入光纤的总数目(如图2中所示n为7)，Din为输入光纤的直径，NAin为输入光纤的数值孔径，Dout为输出光纤的直径，NAout为输出光纤的数值孔径。本实施例中上述新型多模泵浦光纤合束器，可按照以下步骤制造得到：将n根多模泵浦光纤进行合束，可以采用磨抛法、腐蚀法、熔锥法或任意其他合适的方式进行合束，得到多模泵浦光纤束。将输出光纤的涂覆层剥离段201的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多模泵浦光纤合束器，包括输入光纤和输出光纤，输入光纤与输出光纤相熔接，所述输出光纤包括涂覆层剥离段，其特征在于，所述涂覆层剥离段沿其长度方向划分为第一段和第二段，所述第一段邻近所述输入光纤，所述第一段的外表面设置有漏光层，用于滤除掺氟层里的激光。

【技术特征摘要】
1.一种新型多模泵浦光纤合束器，包括输入光纤和输出光纤，输入光纤与输出光纤相熔接，所述输出光纤包括涂覆层剥离段，其特征在于，所述涂覆层剥离段沿其长度方向划分为第一段和第二段，所述第一段邻近所述输入光纤，所述第一段的外表面设置有漏光层，用于滤除掺氟层里的激光。2.根据权利要求1所述的新型多模泵浦光纤合束器，其特征在于，所述漏光层为石英玻璃层。3.根据权利要求1所述的新型多模泵浦光纤合束器，其特征在于，所述漏光层为对掺氟层表面进行粗糙化处理后形成的粗糙表面层。4.根据权利要求1所述的新型多模泵浦光纤合束器，其特征在于，所述输出光纤与输入光纤遵循亮度守恒公式：式中，n为输入光纤的总数目，Din为输入光纤的直径，NAin为输入光纤的数值孔径，Dout为输出光纤的直径，NAout为输出光纤的数值孔径。5.一种新型多模泵浦光纤合束器的制造方法，其特征在于，包括步骤：将n根多模泵浦光纤进行合束，得到多模泵浦光纤束；将输出光纤的涂覆层剥离段的第一段进行表面处理，使得涂覆层剥离段的外表面形成漏光层，以滤除掺氟层里的激光，所述第一段为涂覆层剥离段的一部分，且邻近输入光纤；将合束后的多模泵浦光纤束与输出光纤进行熔接...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙梦至，
申请(专利权)人：四川思创优光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51