一种空芯反谐振光纤及其全光纤掺镱光纤激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种空芯反谐振光纤及其全光纤掺镱光纤激光器，涉及光通信领域和光纤激光器技术领域。空芯反谐振光纤包括：空气芯、半圆半椭圆形包层管，圆弧形包层管和外围包层管；全光纤掺镱光纤激光器包括：中心波长为915nm或976nm的泵浦激光器、波分复用器、掺镱光纤、偏振无关隔离器、空芯反谐振光纤、输出耦合器、石墨烯可饱和吸收体、偏振控制器和单模光纤；通过单模光纤作为连接主体依次首尾连接，双包层掺镱光纤作为增益光纤，石墨烯可饱和吸收体作为锁模装置，激发谐振腔耦合出中心波长为1040nm～1080nm的激光。本发明专利技术提出特定结构参数的空芯反谐振光纤，并应用其组成的环形腔搭建激光器，改善输出激光的光束质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信领域和光纤激光器，尤其涉及一种空芯反谐振光纤及其全光纤掺镱光纤激光器。

技术介绍

1、为了便于理解，本专利技术涉及的专业术语如下：

2、m2(光束质量因子)：又称为光束的衍射倍率因子或质量因子，它是实际光束的束腰宽度和远场发散角的乘积与理想光束的束腰宽度和远场发散角的乘积之比。m2的值越接近1，表示激光束的质量越好。

3、反谐振的波长λar表达式：要将不同波长的光在包层区域发生反谐振，而被管壁反射回纤芯区域继续传播反谐振的波长λar的表达式为：

4、

5、其中，n1为包层管的折射率；n0为空气芯的折射率；t为包层管厚度；m为一个正整数，表示为反谐振的阶数。

6、光纤激光器以其强大的功率可扩展性、优质的光束特性、出色的散热性能和卓越的可靠性，在工业精密加工、科研研究、国防领域有着广泛的应用。然而，在光纤激光器中，实芯光纤存在着材料损伤阈值低、色散大和非线性效应强等固有不足，这些因素限制了石英光纤在传输激光时的能量承载能力，很难避免光纤损伤，影响激光器的输出光束质量因子(m2)和功本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种空芯反谐振光纤，其特征在于，包括：空气芯、半圆半椭圆形包层管，圆弧形包层管和外围的包层管；所述空气芯的直径范围为22.50～42.50μm，所述半圆半椭圆形包层管的短半轴长度范围为13.28～16.57μm，长半轴长度范围为33.20～47.34μm，所述圆弧形包层管的半径范围为20.43-27.61μm；所述半圆半椭圆形包层管和圆弧形包层管的厚度范围为0.42～0.76μm；所述包层管的材质均为玻璃，其余部分由空气填充；所述玻璃在1064nm波长的折射率范围为1.4483～1.4520。

2.根据权利要求1所述的一种空芯反谐振光纤，其特征在于，所述空芯反谐振光纤(5...

【技术特征摘要】

1.一种空芯反谐振光纤，其特征在于，包括：空气芯、半圆半椭圆形包层管，圆弧形包层管和外围的包层管；所述空气芯的直径范围为22.50～42.50μm，所述半圆半椭圆形包层管的短半轴长度范围为13.28～16.57μm，长半轴长度范围为33.20～47.34μm，所述圆弧形包层管的半径范围为20.43-27.61μm；所述半圆半椭圆形包层管和圆弧形包层管的厚度范围为0.42～0.76μm；所述包层管的材质均为玻璃，其余部分由空气填充；所述玻璃在1064nm波长的折射率范围为1.4483～1.4520。

2.根据权利要求1所述的一种空芯反谐振光纤，其特征在于，所述空芯反谐振光纤(5)的反谐振区域为880～1180nm波段，其限制损耗低于0.023db/km。

3.如权利要求1-2任意一项所述的一种空芯反谐振光纤的全光纤掺镱光纤激光器，其特征在于，所述光纤激光器的环形腔中含有空芯反谐振光纤(5)，所述光纤激光器包括：泵浦激光器(1)、波分复用器(2)、掺镱光纤(3)、偏振无关隔离器(4)、空芯反谐振光纤(5)、输出耦合器(6)、石墨烯可饱和吸收体(7)、偏振控制器(8)和单模光纤(9)；所述泵浦激光器(1)作为泵浦源，连接端通过波分复用器(2)的一端导入光纤振荡腔，波分复用器(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，黄强，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：