一种超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤，所述增益光纤由内到外依次包括纤芯、内包层、第三包层和涂覆层，所述内包层为石英包层，所述第三包层为掺氟石英包层，所述涂覆层为金属涂覆层。本发明专利技术在现有光纤激光器结构的设计框架下，对激光器中的关键器件高功率增益光纤开展改进的设计，优化了高功率增益光纤的纤芯半径、内包层半径、纤芯数值孔径、内包层吸收系数、光纤长度和使用中不弯曲盘绕的方式，改变了光纤涂覆层材料和涂覆方式，提升高功率窄线宽光纤激光器的受激布里渊阈值和模式不稳定阈值。

【技术实现步骤摘要】
一种超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤及制作方法
本专利技术属于光纤激光
，用于提高高功率窄线宽光纤激光器中的受激布里渊阈值和模式不稳定阈值，提高激光器的光束质量，具体涉及一种超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤及制作方法。
技术介绍
随着光纤激光器不断向更高功率发展，非线性效应和模式不稳定效应成为限制激光输出功率提升的两个越来越重要的因素。为了降低光纤中的非线性效应，需要增大光纤的芯径，但光纤芯径变大会导致抑制光纤的模式不稳定效果差；反之，减小光纤纤芯可以抑制模式不稳定效应，但会增强非线性效应。因此，结合高功率光纤激光器发展的功率要求，在现有光纤激光器整体工业设计框架下，对增益光纤开展新的设计及制作方法的研究，为高功率光纤激光器进一步发展奠定基础。针对超大模场低数值孔径的光纤而言，光纤的芯径尺寸较大，最大能够实现100μm，纤芯数值孔径较低，最低能够低至0.008，且光纤采用掺氟石英包层结构，常规光纤中使用的涂料折射率低，导致光纤的热承受温度不够高，由于光纤的芯径较大，光纤中的热量较大，难以有效散出，光纤的模式不稳定阈值不够高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤，其特征在于所述增益光纤由内到外依次包括纤芯、内包层、第三包层和涂覆层，所述内包层为石英包层，所述第三包层为掺氟石英包层，所述涂覆层为金属涂覆层。/n

【技术特征摘要】
1.一种超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤，其特征在于所述增益光纤由内到外依次包括纤芯、内包层、第三包层和涂覆层，所述内包层为石英包层，所述第三包层为掺氟石英包层，所述涂覆层为金属涂覆层。


2.根据权利要求1所述的超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤，其特征在于所述纤芯中掺杂稀土离子作为增益介质。


3.根据权利要求2所述的超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤，其特征在于所述纤芯直径取值为30-100μm，数值孔径NA取值为0.008-0.03；所述内包层横截面为正八边形或其他非圆形，直径取值为300-1000μm，吸收系数@915nm处为0.4-2dB/m；所述第三包层为圆形，厚度取值为20-100μm。


4.根据权利要求3所述的超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤，其特征在于所述涂覆层材料为金、银、铝、铜低熔点合金材料中的一种，在光纤拉制过程中直接将合金材料融化涂覆在光纤表面上，涂覆层厚度取值为20-200μm。


5.根据权利要求4所述的超大模场低数值孔径金属涂覆层增益光纤，其特征在于所述增益光纤在搭建高功率窄线宽光纤激光器的使用中不弯曲，光纤长度取值为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雨，雷敏，王天晗，胡阿健，戴玉芬，武春风，李强，姜永亮，刘厚康，宋祥，
申请(专利权)人：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42