【技术实现步骤摘要】
一种增益泵浦一体化掺铥光纤及其制作方法
[0001]本专利技术涉及光纤
，具体提供一种增益泵浦一体化掺铥光纤及其制作方法，能够实现泵浦光沿增益单元纤长度方向侧面沿线耦合进入增益单元纤纤芯，能够提升泵浦光吸收的纵向均匀性，同时有效减少光纤端面热积聚，有利于2μm光纤激光器系统的热管理。
技术介绍
[0002]掺铥(Tm)光纤可实现2μm波段激光输出，该波段处于人眼安全波段及大气窗口，可被应用于生物医学、大气遥感、聚合物非金属材料加工等；此外，由于掺铥光纤的石英基质材料，容易实现高功率脉冲输出，可作为中红外超连续谱光源、光参量振荡器、中红外拉曼光纤激光器、THz波产生的良好泵浦源。通过790nm附近波段泵浦掺铥离子增益波导，理论上量子效率可达200％，光能转换效率可达80％。
[0003]国内2μm波段掺铥光纤的输出功率目前处于百瓦级水平，各家研制的掺铥双包层光纤斜率效率一般在40％～60％不等，且都为传统双包层波导结构，其端面泵浦方式受793nm LD泵源的耦合约束角、端面热效应限制较大，不利于高功率掺铥光纤激光...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种增益泵浦一体化掺铥光纤，其特征在于，包括增益单元纤以及沿所述增益单元纤外侧长度方向上平行设置的至少一根泵浦单元纤(5)，所述增益单元纤包括增益单元纤纤芯(1)以及套设在所述增益单元纤纤芯(1)表面的增益单元纤内包层(2)，还包括套设在所述增益单元纤和泵浦单元纤(5)表面的外包层(3)，以及套设在所述外包层(3)表面的涂覆层(4)，用于保护光纤强度；所述增益单元纤纤芯(1)选自为掺杂石英玻璃材料，掺杂离子为铥；所述增益单元纤纤芯(1)折射率为n1，所述增益单元纤内包层(2)折射率为n2，所述外包层(3)折射率为n3，所述涂覆层(4)折射率为n4，其中所述增益单元纤纤芯(1)折射率n1大于所述增益单元纤内包层(2)折射率n2，所述泵浦单元纤(5)折射率与所述增益单元纤内包层(2)折射率n2相同，所述外包层(3)折射率n3小于所述增益单元纤内包层(2)折射率n2，所述涂覆层(4)折射率n4大于所述外包层(3)折射率n3；所述增益单元纤与至少一根泵浦单元纤(5)为物理相互紧密贴合而非熔融在一起的平行设置，使用时泵浦光从所述泵浦单元纤(5)端面注入并在沿着增益泵浦一体化掺铥光纤长度方向上传输的过程中逐步侧向耦合进入所述增益单元纤内包层(2)，最终被增益单元纤纤芯(1)吸收转换。2.根据权利要求1所述的一种增益泵浦一体化掺铥光纤，其特征在于，所述增益单元纤纤芯(1)中还共掺杂铝、磷或铈中一种或多种离子。3.根据权利要求1或2所述的一种增益泵浦一体化掺铥光纤，其特征在于，所述增益单元纤纤芯(1)的所述掺杂铥离子的掺杂浓度为5000ppm～20000ppm。4.根据权利要求2所述的一种增益泵浦一体化掺铥光纤，其特征在于，所述增益单元纤纤芯(1)的所述掺杂铝离子的掺杂浓度为1000ppm～5000ppm。5.根据权利要求2所述的一种增益泵浦一体化掺铥光纤，其特征在于，所述增益单元纤纤芯(1)的所述掺杂磷离子的掺杂浓度为200ppm～1000ppm。6.根据权利要求2所述的一种增益泵浦一体化掺铥光纤，其特征在于，所述增益单元纤纤芯(1)的所述掺杂铈离子的掺杂浓度为500ppm～2000ppm。7.一种如权利要求1所述的增益泵浦一体化掺铥光纤的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：沉积增益单元纤纤芯棒；芯棒采用改进的化学气相沉积法，采用高纯合成石英管作为芯棒的沉积管，清洗后在MCVD车床上对上述石英管通过火焰喷灯进行高温抛光；利用高纯氧气为载气将四氯化硅通入上述抛光后的所述石英管沉积包层，并辅以氦气增强石英衬管内热均匀性；在沉积包层的基础上，通过高温气相沉积法沉积稀土元素铥；熔缩上述沉积包层和芯层的石英管并烧结，制成增益单元纤纤芯棒；步骤二：增益单元纤纤芯棒套管；根据增益单元纤纤芯...
【专利技术属性】
技术研发人员：戎亮，任军江，马云亮，邢美术，顾劭忆，何耀基，邱佳欣，
申请(专利权)人：上海传输线研究所中国电子科技集团公司第二十三研究所，
类型：发明
国别省市：
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