双包层光纤装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种双包层光纤装置。该双包层光纤装置包括双包层光纤、泵浦组合器、至少一个第一激光二极管以及至少一个第二激光二极管。双包层光纤包括芯体和包层。泵浦组合器通过双包层光纤的一端分别向芯体和包层提供泵浦光。至少一个第一激光二极管通过泵浦组合器向包层提供第一泵浦光。至少一个第二激光二极管通过泵浦组合器向芯体提供第二泵浦光。

【技术实现步骤摘要】

这里公开的本专利技术涉及一种光纤激光装置，更具体的，涉及一种双包层光纤激光直O
技术介绍
大多数功率小于几瓦特的光纤激光装置依照芯体泵浦法(core pumping method) 产生激光，在芯体泵浦法中泵浦光(pump light)入射到芯体而用于泵浦。半导体激光主要 用作光纤激光器的泵浦光。入射到芯体的半导体激光的功率是有限的。据此，由泵浦输出 的激光的功率也是有限的。为了产生具有更高功率的激光，需要更多的泵浦光入射到光纤。 如果使用具有双包层结构的增益介质光纤(gain medium fiber)，则可以实现具有大于几 十瓦特的功率特性的光纤激光器。双包层光纤(DCF)可以包括单模芯体、第一包层和第二包层。芯体添加稀土元素。 如果泵浦线施加到芯体，被激发的稀土元素的电子发射光。从稀土元素发出的光传播穿过 芯体，并且通过谐振器振荡为激光。双包层光纤的第一包层由石英玻璃制成。双包层光纤 的第二包层由低折射率的玻璃制成，在该低折射率的玻璃中石英玻璃包含氟或聚合体。由 于第一包层和第二包层之间的折射率的差通常大于大约0. 4，所以可以从激光二极管接收 各种入射角度的光。而且，由于第一包层的直径相对大于芯体的直径，所以第一包层的光接 受能力相当高。如上所述构造的双包层光纤可以允许高功率的泵浦光同时以阵列的形式入 射到第一包层。尽管如此，仍需要使用双包层光纤来增强放大器或光纤激光装置的功率的技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用双包层光纤在光学放大器和光纤激光装置中降低损耗和 增强功率的技术。本专利技术的实施例提供了双包层光纤装置，包括包含芯体和包层的双包层光纤； 通过双包层光纤的一端分别向芯体和包层提供泵浦光的泵浦组合器(pump combiner)；至 少一个通过泵浦组合器向包层提供第一泵浦光的第一激光二极管；以及至少一个通过泵浦 组合器向芯体提供第二泵浦光的第二激光二极管。附图说明包括附图以提供对本专利技术的更进一步的理解，并且附图被并入该说明书且构成说 明书的一部分。附图示出了本专利技术的示范性实施例，并且与描述一起，用于解释本专利技术的原 理。在附图中图1是根据本专利技术实施例的双包层光纤激光装置的图解；图2是根据本专利技术实施例的端耦合(end coupling)类型的泵浦组合器的图解；图3是根据本专利技术实施例的双包层光纤放大器的图解；3图4是根据本专利技术另一实施例的双包层光纤激光装置的图解；图5是根据本专利技术实施例的边耦合(side coupling)类型的泵浦组合器的图解；图6是根据本专利技术又一实施例的双包层光纤激光装置的图解；图7是根据本专利技术另一实施例的双包层光纤放大器的图解；图8是根据本专利技术又一实施例的双包层光纤放大器的图解。具体实施例方式本专利技术的优选实施例将参照附图更详细的在下文中描述。然而，本专利技术可以以不 同的方式被实施并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反地，这些实施例被提供， 以使得本公开透彻和完整，且向本领域的技术人员充分传达本专利技术的范围。图1是示出根据本专利技术实施例的双包层光纤激光装置的示意图。参照图1，第一和 第二光纤布拉格光栅(FBG) 110和150可以形成在双包层光纤激光装置100的两侧。双包层 光纤激光装置100可以包括芯体泵浦激光二极管120、波分复用(WDM)光学耦合器125、多 个包层泵浦激光二极管131、132、133、134、135和136、泵浦组合器130和双包层光纤140。第一和第二光纤布拉格光栅110和150可以用作激光振荡的谐振器。布拉格光栅 可以具有选择性反射或衍射窄波长带的优良特性。布拉格光栅可以制造成各种形状和结 构，以广泛地用于诸如滤波器、谐振器、耦合器、衍射仪、传感器、光学脉冲压缩器和色散补 偿器的各种领域。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以分别形成在双包层光纤 激光装置100的两侧。据此，第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以将 入射到构成双包层光纤激光装置100的光纤的芯体或包层的光相互反射。第一光纤布拉格 光栅110和第二光纤布拉格光栅150的光栅周期或长度可以由将利用泵浦光振荡的激光的 波长确定。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以选择性地只反射由入射 的泵浦光产生的特定波长的自发发射光。由第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光 栅150反射的自发发射光可以振荡为激光信号。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以包括光纤类型和平面光 波电路类型(planar lightwave circuit type)，该光纤类型具有带光栅的芯体和围绕该 芯体的包层，该平面光波电路类型具有芯体(或芯体层或波导)和围绕该芯体的包层(或 作为包层的层)。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以被诸如电介质 涂层反射镜的反射工具替代。芯体泵浦激光二极管120可以产生入射到双包层光纤140的芯体的泵浦光。从芯 体泵浦激光二极管120输出的芯体泵浦激光可以通过波分复用(WDM)光学耦合器125入射 到泵浦组合器的芯体。从包层泵浦激光二极管131、132、133、134、135和136输出的激光可 以通过泵浦组合器130入射到双包层光纤140的包层。WDM光学耦合器125可以完全组合 泵浦光源的波长，同时完全传输激光波长。WDM光学耦合器125可以是所有光纤类型或尾纤 光纤薄膜滤波器类型(fiber pig-tailed thin film filter type)。WDM耦合器125可以 熔接(fusion-splice)在其中形成有第一光纤布拉格光栅110的光纤和泵浦组合器130之 间。在下文中，被标注为(X)的耦合部分表示熔接部分。双包层光纤140可以包括芯体、第一包层和第二包层。芯体可以添加稀土元素。如 果泵浦光入射到芯体，则被泵浦光激发的稀土元素的电子可以发光。从稀土元素发射的光 可以传播穿过芯体，并且可以通过谐振器振荡为激光。双包层光纤140的第一包层可以由石英玻璃制成。双包层光纤140的第二包层可 以由低折射率的玻璃制成，在该低折射率的玻璃中石英玻璃包含氟或聚合体。由于第一包 层和第二包层之间的折射率的差通常大于大约0. 4，所以可以从激光二极管接收各种入射 角的光。而且，由于第一包层的厚度相对大于芯体的厚度(例如，为芯体的厚度的大约10 倍)，所以第一包层的光学接受能力相当高。由于如上述构造的双包层光纤可以允许高功 率的泵浦光同时以阵列的形式入射到第一包层，这使得高功率激光传输到第一包层成为可 能。入射到双包层光纤140的泵浦光(芯体泵浦光和包层泵浦光)可以在穿越芯体时 激发掺杂在芯体中的稀土元素。被激发的稀土元素可以发射激发光。发射的激发光可以传 播穿过芯体，且可以被放大，然后通过激光谐振器振荡为激光，该激光谐振器由第一和第二 光纤布拉格光栅Iio和150构成。形成在芯体内的激光的能源可以是泵浦光，其传播穿过 芯体和包层。掺杂在芯体内的稀土元素的例子可以包括Pr、Tb、Dy、Nd、Pm, Sm、Eu、Gd、Ho、 Er、Tm 禾口 Yb。第二光纤布拉格光栅150可以形成在双包层光纤140的右侧，与第一光纤布拉格 光栅110 —起组成激光谐振器。第二光纤布拉格光栅15本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双包层光纤装置，包括：双包层光纤，包括芯体和包层；泵浦组合器，通过所述双包层光纤的一端分别向所述芯体和所述包层提供泵浦光；至少一个第一激光二极管，通过所述泵浦组合器向所述包层提供第一泵浦光；以及至少一个第二激光二极管，通过所述泵浦组合器向所述芯体提供第二泵浦光。

【技术特征摘要】
2009.12.08 KR 121280/09;2010.09.16 KR 91205/101.一种双包层光纤装置，包括 双包层光纤，包括芯体和包层；泵浦组合器，通过所述双包层光纤的一端分别向所述芯体和所述包层提供泵浦光； 至少一个第一激光二极管，通过所述泵浦组合器向所述包层提供第一泵浦光；以及 至少一个第二激光二极管，通过所述泵浦组合器向所述芯体提供第二泵浦光。2.如权利要求1所述的双包层光纤装置，其中所述双包层光纤的所述包层包括 围绕所述芯体的第一包层；以及围绕所述第一包层的周边设置的第二包层。3.如权利要求2所述的双包层光纤装置，其中所述泵浦组合器通过端耦合方法将所述 第一泵浦光提供给所述第一包层。4.如权利要求2所述的双包层光纤装置，其中所述泵浦组合器通过边耦合方法将所述 第一泵浦光提供给所述第一包层。5.如权利要求1所述的双包层光纤装置，其中所述泵浦组合器包括 光学耦合到所述双包层光纤的中心光纤；以及围绕所述中心光纤的周边设置的多个光纤，以允许所述第一泵浦光入射到所述双包层 光纤的所述包层。6.如权利要求5所述的双包层光纤装置，其中所述中心光纤包括所述双包层光纤的延 伸部分或熔接到所述双包层光纤的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：安准太，徐弘锡，朴烽济，吴大坤，
申请(专利权)人：韩国电子通信研究院，
类型：发明
国别省市：KR