本发明专利技术涉及一种光学纤维组件（９１ａ；９１ｂ），具有一信号光纤（９２）并且具有至少一个泵浦光纤（９３ａ，ｂ；９３ｃ，ｄ），它们沿着至少一个相互作用区域（９９ａ，ｂ；９９ｃ，ｄ）并排延伸并且沿着该相互作用区域（９９ａ，ｂ；９９ｃ，ｄ）直接地、优选材料锁合地通过熔接部相互连接，在该相互作用区域中泵浦射线从泵浦光纤（９３ａ，ｂ；９３ｃ，ｄ）输入耦合到信号光纤（９２）中。该泵浦光纤（９３ａ，ｂ；９３ｃ，ｄ）在该相互作用区域（９９ａ，ｂ；９９ｃ，ｄ）的至少一个端部上具有一耦合面（９８ａ－ｄ；９８ｅ，ｆ），用于向和／或从泵浦光纤（９３ａ，ｂ；９３ｃ，ｄ）导入和／或导出泵浦射线。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一种光学纤维组件，具有一个信号光纤并具有至少一个泵浦光纤，它们沿着至少一个相互作用区域并排地延伸并且沿着该相互作用区域与信号光纤直接地、优选材料锁合地通过熔接部相互连接，在该相互作用区域中泵浦射线从泵浦光纤输入耦合到信号光纤中，本专利技术还涉及具有这样的光学纤维组件的光纤放大器和光纤激光器组件以及一种用于这样的光学纤维组件的制造方法。
技术介绍
在光纤放大器和光纤激光器中通常使用也称为DC光纤的双包层光纤(英语 Double Clad Fiber，DCF)。在此，激光射线在被内护套包围的活性芯中传播，在该内护套中泵浦射线被导向。通过与内护套相比具有较小折射率的外护套阻止泵浦射线离开内护套。 在双包层光纤中，泵浦射线通过一个或者两个终端面(终端泵浦的泵浦组件)或者通过外护套(径向的或包层泵浦的泵浦组件)输入耦合到内护套中。但双包层光纤在高激光功率下具有缺点。活性芯的直径和与内护套的折射率差异确定激光射线的射线质量。特别是，当希望基模中的激光射线时，芯直径不能任意增大。为了能够传输所需要的高泵浦功率，需要具有大直径的内护套。由于活性芯的小圆周，只有小的相互作用面可供使用，泵浦射线可以通过该相互作用面从内护套输入耦合到活性芯中。 为了将泵浦功率尽可能完全输入耦合到活性芯中，需要长的双包层光纤。这与避免非线性效应例如受激的喇曼散射相冲突，其中，双包层光纤的长度是受限的。增加光纤长度的另一缺点是由于背景损失而降低效率。因此双包层光纤不能任意加长。基于双包层光纤的这些缺点，在这些双包层光纤中泵浦射线通过光纤端部或者外护套输入耦合到内护套中，在现有技术中具有这样的迹象，使用具有活性芯和一个护套的单包层光纤作为信号光纤，并且泵浦射线通过一个或多个与信号光纤接触的泵浦光纤径向通过包层面泵浦到信号光纤的护套中。这样的包层泵浦光纤组件例如在us 6,826, 335B1, US 7, 221, 822B2, WO 2006/090001 和 US 5，999，673 中描述。US专利6，826，335B1公开了一种光学纤维组件以及一种放大器和一种由多个具有这种光学纤维组件组成的放大器组件。在图Ia中以横剖面示出对于那里描述的光学纤维组件Ia的一个例子，它包含信号光纤2以及泵浦光纤5，该信号光纤作为单包层光纤构造有活性芯3和护套4，该泵浦光纤由具有比信号光纤2的护套4小的直径的护套组成。信号光纤2和泵浦光纤5并排地安置并且沿着相互作用区域6 (接触面)相互处于光学接触。 在此光学接触是指，在信号光纤2或者泵浦光纤5的表面附近传播的射线可以从信号光纤 2超临界耦合到泵浦光纤5中或者从泵浦光纤5超临界耦合到信号光纤2中。在此信号光纤2和泵浦光纤5可以至少部分地被一个共同的(没有示出的)包层覆盖。如此设置图Ia 的光学纤维组件，使得信号光纤2与泵浦光纤5可以通过拉出而分开。替换地，信号光纤2 和泵浦光纤5也可以材料锁合地例如通过熔接部沿着形成接触面的相互作用区域6相互连接，如在图Ib中对于光学纤维组件Ib所示，在此信号光纤2和泵浦光纤5具有一样的直径。该熔接部在信号光纤2或者泵浦光纤5的制造过程中已经产生或者紧接着在一单独的程序中产生。US专利7，221，882B2公开了在图Ic中示出的激光放大器10，具有图Ia的光学纤维组件Ia并且具有泵浦源11。信号光纤2和泵浦光纤5由不同的光纤类型组成并且以它们的表面在用作相互作用表面6的接触表面上处于光学接触。泵浦源11的泵浦射线被输入耦合到泵浦光纤5中并且通过泵浦光纤5的弯曲区段引导到相互作用区域6的第一端部 1 处。泵浦射线通过泵浦光纤5的另一弯曲区段从相互作用区域6的第二端部12b导出， 以便在反射单元13中捕获泵浦射线。在此，信号光纤2和泵浦光纤5部分地被一个共同的 (没有示出的)包层覆盖。信号光纤2以及泵浦光纤5可以以不同的方式实现，例如泵浦光纤5可以基本上沿着光纤横截面具有恒定不变的折射率，相反信号光纤2例如可以构造成分级折射率光纤或者梯度光纤。该光纤放大器也可以具有一个泵浦光纤和多个信号光纤， 其中，一些光纤安置在一线圈中，该线圈包括至少一个信号光纤。线圈的这些光纤具有一内部芯和一外护套(包层)，其中，线圈中的邻近外包层的光纤相互接触。信号光纤和泵浦光纤作为“单复合材料”光纤由玻璃制成，它们在制造过程期间以包层覆盖。在该情况下在信号光线和泵浦光线的端部包层被去除并且信号光纤和泵浦光纤被相互分开，即它们不处于光学接触。国际专利申请WO 2006/090001公开另外的光学纤维组件和对应的制造方法。在图加-d中示出在WO 2006/090001中描述的光学纤维组件20a到20d的例子。这些光纤组件20a至20d由一个信号光纤2以及两个或者多个泵浦光纤fe至恥组成，该信号光纤被构造成具有一活性芯3和一护套4的单包层光纤。活性芯3典型地具有20-50 μ m的直径， 而护套4的直径可以在100至200 μ m之间变化。在信号光纤2和泵浦光纤fe至恥中的至少一个之间安置一单独的桥接元件21a、21b、2fe、2^、26，该桥接元件负责将泵浦射线从每个泵浦光纤如至恥转入到信号光纤2中并且激活活性芯3。泵浦光纤fe至恥或者信号光纤2与桥接元件21a、21b、25a、25bJ6通过熔接部2 至22i，23a至23d连接，这些熔接部通过已知的结合方法产生。桥接元件21a、21b、25a、25bJ6可加工地和/或可去除地构造，以便在需要时可以将信号光纤2和泵浦光纤fe至恥相互分开。作为分开方法例如给出了具有0)2激光射线、准分子激光射线或者超短脉冲射线的激光微加工，离子蚀刻(Ion Milling)、湿腐蚀(Wet Etching)和干腐蚀(Dry Etching)。桥接元件21a、21b、25a、25bJ6完成多个任务一方面负责信号光纤2与泵浦光纤5a至恥的连接，使得泵浦射线可以从泵浦光纤fe至恥转入到信号光纤2中并且激活信号光纤2的活性芯3。另外一方面桥接元件21a、21b、25a、25bJ6可以作为分离元件 (separating element)并且实现附加的功能性例如模混合或者提高双折射。在此桥接元件 21a、21b、25a、25bJ6可以不同地构型，如下面根据图加-d所示。图加和2b示出光学纤维组件20a、20b，其中桥接元件2la、2Ib构造为具有内开口的毛细管(capillary tube)。该开口的直径大约在100 μ m。在图加中示出一种光学纤维组件，具有一个信号光纤2、三个泵浦光纤如至5c和一个呈毛细管形式的桥接元件21a，以便梅花形地布置信号光纤2和泵浦光纤fe至5c。泵浦光纤如至5c通过熔接部2 至22c与桥接元件21a连接，该桥接元件本身通过熔接部 23a与信号光纤2连接。在三个泵浦光纤fe至5c中导向的泵浦射线通过熔接部2 至22c从泵浦光纤如至5c超临界耦合到桥接元件21a中。泵浦射线必须从那里通过熔接部23a 超临界耦合到信号光纤2的泵浦芯4中，以便激活活性芯3。信号光纤2、桥接元件21a和光学纤维组件20a的泵浦光纤fe至5c被聚合物包层M包围。图2b示出一种线形布置的光学纤维组件20b，具有信号光纤2、两个泵浦光纤5a， 恥和两个作为桥本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．光学纤维组件（４０；５０；６１；７１；８１；９１ａ，ｂ；１０１），具有一个信号光纤（３１ａ－ｄ；６２；７２；８２；９２；１０２）并且具有至少一个泵浦光纤（３４ａ－ｃ；３５ａ，ｂ；３６ａ，ｂ；３７ａ，ｂ；６３ａ，ｂ；７３ａ－ｄ；８３ａ，ｂ；９３ａ－ｄ；１０３ａ，ｂ），它们沿着至少一个相互作用区域（４４ａ，ｂ；５４ａ－ｄ；６９ａ，ｂ；７９ｂ，ｃ；８８ａ，ｂ；９９ａ－ｄ；１０８ａ，ｂ）并排延伸并且沿着所述相互作用区域（４４ａ，ｂ；５４ａ－ｄ；６９ａ，ｂ；７９ｂ，ｃ；８８ａ，ｂ；９９ａ－ｄ；１０８ａ，ｂ）直接地、优选材料锁合地通过熔接部（３８ａ－３８ｈ；６４ａ，ｂ；７４ａ，ｂ；８４ａ，ｂ）相互连接，在所述相互作用区域中，泵浦射线从泵浦光纤（３４ａ－ｃ；３５ａ，ｂ；３６ａ，ｂ；３７ａ，ｂ；６３ａ，ｂ；７３ａ－ｄ；８３ａ，ｂ；９３ａ－ｄ；１０３ａ，ｂ）输入耦合到信号光纤（３１ａ－ｄ；６２；７２；８２；９２；１０２）中，其特征在于，该泵浦光纤（３４ａ－ｃ；３５ａ，ｂ；３６ａ，ｂ；３７ａ，ｂ；６３ａ，ｂ；７３ａ－ｄ；８３ａ，ｂ；９３ａ－ｄ；１０３ａ，ｂ）在所述相互作用区域（４４ａ，ｂ；５４ａ－ｄ；６９ａ，ｂ；７９ｂ，ｃ；８８ａ，ｂ；９９ａ－ｄ；１０８ａ，ｂ）的至少一个端部上具有一耦合面（４２ａ，ｂ；５２ａ－ｄ；６８ａ－ｄ；７８ａ，ｂ；８７ａ－ｄ；９８ａ－ｆ；１０７ａ，ｂ），所述耦合面用于向和／或从泵浦光纤（３４ａ－ｃ；３５ａ，ｂ；３６ａ，ｂ；３７ａ，ｂ；６３ａ，ｂ；７３ａ－ｄ；８３ａ，ｂ；９３ａ－ｄ；１０３ａ，ｂ）导入和／或导出泵浦射线。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·G·P·施特罗迈尔，
申请(专利权)人：通快激光两合公司，
类型：发明
国别省市：DE
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