一种泵浦合束器及其制备方法技术

本申请提供一种泵浦合束器及其制备方法，涉及光纤光学技术领域，泵浦合束器包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，信号光纤与泵浦光纤并列固定设置；在信号光纤的输出端设置有第一光学元件，用于使出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部。能够有效的提高输出耦合信号光的耦合效率和耦合效果，提高出光质量，并且具有较佳的集成度，适用性广。适用性广。适用性广。

【技术实现步骤摘要】
一种泵浦合束器及其制备方法


[0001]本申请涉及光纤光学
，具体涉及一种泵浦合束器及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的泵浦合束器的制备，是采用双锥熔接法将两根或多根光纤熔合在一起制成的。在高温加热的条件下，泵浦光纤会以一种可控的方式变薄并熔入输出双包层光纤的包层部分中，输入的信号光纤的光纤芯对准连接输出光纤芯，以尽可能的减少信号光的损耗。
[0003]然而，由于制造过程要求和制造工艺能力的限制，在工艺前期准备过程中就需要准备较长尺寸的光纤，而且在制造过程中，这较长尺寸的光纤中有相当一部分光纤被斩断去除，造成制造过程中对于光纤的较大的浪费；而且，双锥熔合器适用于前向泵浦，因为有源光纤输出的激光信号必须通过设备中使用的长无源光纤输出，而长无源光纤的非线性效应和色散对高强度输出激光信号的影响较大，尤其是对短脉冲激光来说更为严重。
[0004]为了使泵浦光束能够耦合到信号光纤中，薄膜过滤器(TFF)必须放在透镜的前焦平面，而结构尺寸的关系，透镜的焦距通常只有几毫米到几十毫米，要尽可能避免透镜像差并保持所需的模组尺寸和稳定的机械性能，输出信号光束的发散角较大且工作距离较短。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种泵浦合束器及其制备方法，能够有效的提高输出耦合信号光的耦合效率和耦合效果，提高出光质量，并且具有较佳的集成度，适用性广。
[0006]本申请实施例的一方面，提供了一种泵浦合束器，包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，信号光纤与泵浦光纤并列固定设置；在信号光纤的输出端设置有第一光学元件，用于使出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部，其中，第一光学元件采用高损伤阈值的光学材料制备。
[0007]可选的，本申请实施例的泵浦合束器还包括连接器，信号光纤和泵浦光纤通过连接器并列固定。
[0008]可选的，第一光学元件与信号光纤的端面连接，且第一光学元件的截面形状为圆形或者多边形。
[0009]可选的，泵浦光纤的输出端设置有第二光学元件，第二光学元件的长度小于第一光学元件的长度，其中，第二光学元件采用高损伤阈值的光学材料制备。
[0010]可选的，信号光纤的出光端面与泵浦光纤的出光端面不在同一界面上，且泵浦光纤的出光端面位于信号光纤的出光侧。
[0011]可选的，第一光学元件的直径大于等于信号光纤的直径。
[0012]可选的，第二光学元件的直径大于等于泵浦光纤的直径。
[0013]可选的，在信号光纤的出光端面和/或泵浦光纤的出光端面还设置有抗反射膜层。
[0014]可选的，信号光纤和泵浦光纤的轴间距大于等于信号光纤的半径与泵浦光纤的半径之和。
[0015]可选的，还包括设置于泵浦合束器的出光侧的滤波片，滤波片用于使耦合信号光通过并使泵浦光束反射。
[0016]可选的，滤波片为带通滤波器。
[0017]可选的，泵浦合束器包括连接器，还包括在连接器的出光侧设置的会聚透镜，用于对输出的耦合信号光准直调制。
[0018]可选的，滤波片设置于会聚透镜的前焦距处。
[0019]可选的，连接器的出光端面为与主光轴之间具有夹角的斜面，会聚透镜的入光面为与斜面对应贴合的斜背面。
[0020]可选的，连接器的斜面的夹角在4
°‑
16
°
之间。
[0021]本申请实施例的再一方面，提供了一种泵浦合束器的制备方法，包括:在信号光纤的端面连接设置第一光学元件，第一光学元件采用高损伤阈值材料；将连接有第一光学元件的信号光纤插入连接器的信号光入口，并将泵浦光纤插入连接器的泵浦光入口以使信号光纤和泵浦光纤并列固定，其中，泵浦光纤的另一端连接泵浦光源，出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部，以与信号光纤传输的信号光束耦合输出耦合信号光；在连接器的出光侧依次设置会聚透镜和滤波片，滤波片位于会聚透镜的前焦距处，耦合信号光经会聚透镜准直调制后，透过滤波片输出，泵浦光束经滤波片反射。
[0022]可选的，将连接有第一光学元件的信号光纤插入连接器的信号光入口，并将泵浦光纤插入连接器的泵浦光入口包括：信号光纤与泵浦光纤分别插入连接器后，信号光纤的包层与泵浦光纤的包层之间相互接触贴合设置。
[0023]可选的，在连接器的出光侧依次设置会聚透镜和滤波片之前，本申请实施例的泵浦合束器的制备方法还包括：连接器的出光端面与会聚透镜的入光面贴合设置，其中，连接器的出光端面为与主光轴之间具有夹角的斜面，会聚透镜的入光面为与斜面对应贴合的斜背面。
[0024]本申请实施例的有益效果包括：
[0025]本申请提供的一种泵浦合束器，包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，信号光纤与泵浦光纤并列固定设置；在信号光纤的输出端设置有第一光学元件，以使得出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部，第一光学元件通常为光学材料制备，由于光学材料的损伤阈值大于空气，特别是可以选取具有高损伤阈值的光学材料制备第一光学元件，从而使得反射回并聚焦于第一光学元件内部的泵浦光束有效的降低损伤阈值，从而提高输出耦合信号光的耦合效率。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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申请的某些实施例，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。
[0027]图1是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之一；
[0028]图2是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之二；
[0029]图3是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之三；
[0030]图4是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之四；
[0031]图5是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之五；
[0032]图6是本实施例提供的另一种泵浦合束器的结构示意图之一；
[0033]图7是本实施例提供的另一种泵浦合束器的结构示意图之二；
[0034]图8是本实施例提供的一种泵浦合束器的制备方法的流程图之一；
[0035]图9是本实施例提供的一种泵浦合束器的制备方法的流程图之二；
[0036]图10是本实施例提供的一种泵浦合束器的制备方法的流程图之三。
[0037]图标：10
‑
连接器；11
‑
信号光纤；12
‑
泵浦光纤；20
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第一光学元件；30
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第二光学元件；40
‑
滤波片；50
‑
会聚透镜；A
‑
信号光纤和泵浦光纤的轴间距；T1
‑
第一光学元件的长度；T2
‑
第二光学元件的长度；a
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泵浦合束器，其特征在于，包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，所述信号光纤与所述泵浦光纤并列固定设置；在所述信号光纤的输出端设置有第一光学元件，用于使出射后反射回的所述泵浦光束聚焦于所述第一光学元件内部。2.根据权利要求1所述的泵浦合束器，其特征在于，还包括连接器，所述信号光纤和所述泵浦光纤通过所述连接器并列固定。3.根据权利要求1所述的泵浦合束器，其特征在于，所述第一光学元件与所述信号光纤的端面连接，且所述第一光学元件的截面形状为圆形或者多边形。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，所述泵浦光纤的输出端设置有第二光学元件，所述第二光学元件的长度小于所述第一光学元件的长度。5.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，所述信号光纤的出光端面与所述泵浦光纤的出光端面不在同一界面上，且所述泵浦光纤的出光端面位于所述信号光纤的出光侧。6.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，所述第一光学元件的直径大于等于所述信号光纤的直径。7.根据权利要求4所述的泵浦合束器，其特征在于，所述第二光学元件的直径大于等于所述泵浦光纤的直径。8.根据权利要求5所述的泵浦合束器，其特征在于，所述信号光纤的出光端面和/或泵浦光束的出光端面还设置有抗反射膜层。9.根据权利要求1所述的泵浦合束器，其特征在于，所述信号光纤和所述泵浦光纤的轴间距大于等于所述信号光纤的半径与所述泵浦光纤的半径之和。10.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，还包括设置于所述泵浦合束器的出光侧的滤波片，所述滤波片用于使耦合信号光通过并使泵浦光束反射。11.根据权利要求10所述的泵浦合束器，其特征在于，所述滤波片为带通滤波器。12.根据权利要求10所述的泵浦合束器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：何淳，高雷，刘兴胜，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：