集成化光纤器件及其光纤放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种集成化光纤器件及其光纤放大器，包括：第一传能光纤、双色镜、第二传能光纤和第三传能光纤；第一传能光纤的第一端为信号激光入射端；第二传能光纤的第一端为泵浦激光入射端；泵浦激光经双色镜透射后与信号激光耦合后，信号激光经双色镜反射后从第三传能光纤的第一端传出集成化光纤器件。该光纤器件无需对尾纤进行盘绕固定，熔接点仅2个，整体可靠性得到提高，系统组装搭建方便快捷，搭建后的系统转运方便。该器件具有结构紧凑、性能稳定、使用方便等优点。本实用新型专利技术的又一方面还提供了上述集成化光纤器件搭建的光纤放大器。

Integrated Optical Fiber Devices and Their Optical Fiber Amplifiers

The utility model discloses an integrated optical fiber device and an optical fiber amplifier, which comprises: the first energy transmitting fiber, a bicolor mirror, a second energy transmitting fiber and a third energy transmitting fiber; the first end of the first energy transmitting fiber is the incident end of the signal laser; the first end of the second energy transmitting fiber is the incident end of the pump laser; and after the transmission of the pump laser through the bicolor mirror and the coupling of the signal laser, the signal laser passes through. An integrated optical fiber device is transmitted from the first end of the third energy transfer optical fiber after the reflection of a bicolor mirror. The fiber optic device does not need to coil and fix the tail fibers. There are only two fusion points. The overall reliability of the device is improved. The system is easy to assemble and build, and the system is convenient to transport. The device has the advantages of compact structure, stable performance and convenient use. Another aspect of the utility model also provides an optical fiber amplifier constructed by the integrated optical fiber device.

【技术实现步骤摘要】
集成化光纤器件及其光纤放大器
本技术涉及一种集成化光纤器件及其光纤放大器，属于集成化光纤器件领域。
技术介绍
光纤激光器具有散热性能好、系统结构紧凑、光束质量高等特点，近年来在工业加工、医疗卫生和科学研究等领域得到了广泛应用。早期的光纤激光大多采用空间光路结构，存在耦合光路复杂、稳定性差的问题。为了实现光纤放大器的全光纤化，研究人员设计了多种带尾纤的被动光纤器件，利用这些光纤器件，通过光纤熔接的方式就能完成激光器/放大器的搭建，无需光路调节。但是，由于这些针对光纤激光器/放大器的光纤器件集成度较低，在系统搭建过程中，需要将多个被动光学器件进行熔接，熔接点较多，需要对各被动光纤器件的尾纤进行缠绕和固定，搭建过程较为复杂。
技术实现思路
根据本技术的一个方面，提供了一种集成化光纤器件。使用该器件能进行光纤放大器搭建，熔接点仅2个，整体可靠性得到提高，系统组装搭建方便快捷。该器件具有结构紧凑、性能稳定、使用方便等优点。集成化光纤器件，包括：准直器件、第一传能光纤、双色镜、第二传能光纤和第三传能光纤；第一传能光纤的第一端为信号激光入射端；第二传能光纤的第一端为泵浦激光入射端；泵浦激光经双色镜透射后与信号激光耦合后，信号激光经双色镜反射后从第三传能光纤的第一端传出集成化光纤器件；准直器件分别与第一传能光纤、第二传能光纤和第三传能光纤光学连接；双色镜与第三传能光纤的第二端通过下传光路连接，信号激光经过下传光路向第三传能光纤传输；下传光路包括：带通滤波片和空间光隔离器，带通滤波片与双色镜的出光端光路连接；带通滤波片的出光端与空间光隔离器光路连接；空间光隔离器的出光端与第三传能光纤光路连接。可选的，准直器件包括：第一光纤准直器、第二光纤准直器和第三光纤准直器，第一光纤准直器与第一传能光纤的第二端光学连接；第二光纤准直器与第二传能光纤的第二端光学连接；第三光纤准直器与第三传能光纤的第二端光学连接。可选的，集成化光纤器件还包括第三光纤准直器，第三光纤准直器与第三传能光纤的第二端光学连接；空间光隔离器的出光端与第三光纤准直器光路连接。可选的，带通滤波片可通过激光的波长为λ0±Δλ，其中λ0为信号激光的中心波长，Δλ为定值。可选的，Δλ为1～10nm。可选的，双色镜对向右传输激光的反射率>99％；双色镜对向左传输激光的透射率>99％。本技术的另一方面还提供了一种光纤放大器，包括如上述的集成化光纤器件、掺杂光纤、信号激光源和泵浦激光器；信号激光源与掺杂光纤光路连接，掺杂光纤与集成化光纤器件的信号激光入射端熔接连接；泵浦激光器与集成化光纤器件的泵浦激光入射端熔接连接。优选的，光纤放大器还包括第一熔接点和第二熔接点，集成化光纤器件的信号激光入射端为掺杂光纤，掺杂光纤与第一传能光纤通过第一熔接点光学连接；集成化光纤器件的泵浦激光入射端为第二传能光纤，泵浦激光器与第二传能光纤通过第二熔接点光学连接。本技术能产生的有益效果包括：1)本技术所提供的集成化光纤器件，该器件具有泵浦/信号激光耦合、放大自发辐射(ASE)光谱滤出和输出信号激光隔离的功能，通过一个该被动器件就能实现一台光纤放大器的搭建。避免采用多个光纤器件搭建光纤放大器，减小了光纤熔接点，无需对各器件的尾纤进行整理和缠绕，搭建过程简便快捷。2)本技术所提供的光纤放大器，结构简单，搭建程序简便，仅需设置2个熔接点，即可完成搭建，同时无需盘绕固定大量尾纤。附图说明图1为本技术一种实施方式中集成化光纤器件结构示意图；图2为本技术一种实施方式中集成化光纤器件搭建的光纤放大器的结构示意图。图例说明：11、第一传能光纤；12、第二传能光纤；13、第三传能光纤；21、第一光纤准直器；22、第二光纤准直器；23、第三光纤准直器；30、双色镜；40、带通滤波片；50、空间光隔离器；60、掺杂光纤；70、泵浦激光器；81、第一熔接点；82、第二熔接点。具体实施方式下面结合实施例详述本技术，但本技术并不局限于这些实施例。参见图1，本技术提供的集成化光纤器件，包括：第一传能光纤11、双色镜30、第二传能光纤12和第三传能光纤13；第一传能光纤11的第一端为信号激光入射端；第二传能光纤12的第一端为泵浦激光入射端；泵浦激光经双色镜30透射后与信号激光耦合后，信号激光经双色镜30反射后从第三传能光纤13的第一端传出集成化光纤器件。可选的，还包括准直器件，准直器件分别与第一传能光纤11、第二传能光纤12和第三传能光纤13光学连接。通过增加准直器件，能提高第一传能光纤11、第二传能光纤12和第三传能光纤13的激光耦合效率，同时提高第一传能光纤11、第二传能光纤12和第三传能光纤13与空间光路的连接精度。可选的，准直器件包括：第一光纤准直器21、第二光纤准直器22和第三光纤准直器23，第一光纤准直器21与第一传能光纤11的第二端光学连接；第二光纤准直器22与第二传能光纤12的第二端光学连接；第三光纤准直器23与第三传能光纤13的第二端光学连接。可选的，第一传能光纤11的第一端为公共端；第二传能光纤12的第一端为泵浦激光入射端；第三传能光纤13的第一端为出射端。此处的公共端是指可以同时传输信号激光与泵浦激光的端口。优选的，双色镜30与第三传能光纤13的第二端通过下传光路连接，信号激光经过下传光路只向第三传能光纤13传输。通过设置下传光路，能避免激光的反向传输，当然也可以通过采用其他光路实现相同的效果。参见图2，可选的，下传光路包括：带通滤波片40和空间光隔离器50，带通滤波片40与双色镜30的出光端光路连接；带通滤波片40的出光端与空间光隔离器50光路连接；空间光隔离器50的出光端与第三传能光纤13光路连接。可选的，空间光隔离器50的出光端与第三光纤准直器23光路连接。可选的，带通滤波片40可通过激光的波长为λ0±Δλ，其中λ0为信号激光的中心波长，Δλ为定值。Δλ可根据所搭建系统的需要进行调整，以实现从双色镜30反射的激光仅向第三传能光纤13传输，而不会发生反向传输即可。可选的Δλ为1～10nm。此时即可实现该效果。可选的，双色镜30对向右传输激光的反射率>99％；双色镜30对向左传输激光的透射率>99％。本文中的方位具体所指，请参见附图2中的坐标表示。双色镜30向右传输的激光为信号激光；向左传输的激光为泵浦激光。本技术的另一方面还提供了一种光纤放大器，包括如上述的集成化光纤器件、掺杂光纤60、信号激光源和泵浦激光器70；信号激光源与掺杂光纤60光路连接，掺杂光纤60与集成化光纤器件的信号激光入射端熔接连接；泵浦激光器70与集成化光纤器件的泵浦激光入射端熔接连接。优选的，光纤放大器还包括第一熔接点81和第二熔接点82，集成化光纤器件的信号激光入射端为第一传能光纤11，掺杂光纤60与第一传能光纤11通过第一熔接点81光学连接；集成化光纤器件的泵浦激光入射端为第二传能光纤12，泵浦激光器70与第二传能光纤12通过第二熔接点82光学连接。参见图2，在一具体实施例中，信号激光通过光纤传输，传输信号激光的掺杂光纤60通过第一熔接点81与集成化光纤器件光学连接；泵浦激光器70与集成化光纤器件通过第二熔接点82本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成化光纤器件，其特征在于，包括：准直器件、第一传能光纤、双色镜、第二传能光纤和第三传能光纤；所述第一传能光纤的第一端为信号激光入射端；所述第二传能光纤的第一端为泵浦激光入射端；所述泵浦激光经所述双色镜透射后与所述信号激光耦合后，所述信号激光经所述双色镜反射后从所述第三传能光纤的第一端传出所述集成化光纤器件；所述准直器件分别与所述第一传能光纤、第二传能光纤和第三传能光纤光学连接；所述双色镜与所述第三传能光纤的第二端通过下传光路连接，所述信号激光经过所述下传光路向所述第三传能光纤传输；所述下传光路包括：带通滤波片和空间光隔离器，所述带通滤波片与所述双色镜的出光端光路连接；所述带通滤波片的出光端与所述空间光隔离器光路连接；所述空间光隔离器的出光端与所述第三传能光纤光路连接。

【技术特征摘要】
1.一种集成化光纤器件，其特征在于，包括：准直器件、第一传能光纤、双色镜、第二传能光纤和第三传能光纤；所述第一传能光纤的第一端为信号激光入射端；所述第二传能光纤的第一端为泵浦激光入射端；所述泵浦激光经所述双色镜透射后与所述信号激光耦合后，所述信号激光经所述双色镜反射后从所述第三传能光纤的第一端传出所述集成化光纤器件；所述准直器件分别与所述第一传能光纤、第二传能光纤和第三传能光纤光学连接；所述双色镜与所述第三传能光纤的第二端通过下传光路连接，所述信号激光经过所述下传光路向所述第三传能光纤传输；所述下传光路包括：带通滤波片和空间光隔离器，所述带通滤波片与所述双色镜的出光端光路连接；所述带通滤波片的出光端与所述空间光隔离器光路连接；所述空间光隔离器的出光端与所述第三传能光纤光路连接。2.根据权利要求1所述的集成化光纤器件，其特征在于，所述准直器件包括：第一光纤准直器、第二光纤准直器和第三光纤准直器，所述第一光纤准直器与所述第一传能光纤的第二端光学连接；所述第二光纤准直器与所述第二传能光纤的第二端光学连接；所述第三光纤准直器与所述第三传能光纤的第二端光学连接。3.根据权利要求1所述的集成化光纤器件，其特征在于，所述集成化光纤器件还包括第三光纤准直器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟荣涛，吴坚，周朴，马阎星，王小林，马鹏飞，韩凯，司磊，许晓军，陈金宝，刘泽金，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43