从光纤功率合束器发展历程来看,其制作方法主要分为两大类:扭转法和套管法。 早期的光纤功率的合束器制作主要是基于扭转法来实现的,但报道的输出功率都不太高。近些年来,光纤功率合束器普遍采用套管法结合低折射率玻璃管的制作方法。 从报道结果也可以看出,基于套管法制作的光纤功率合束器在大功率承载能力方面有着更大的优势。而从光束质量的角度来看,为了提高光纤功率合束器输出激光的光束质量,要减少输出光纤中的模式数。
01 光纤合束器的分类
根据使用功能分类,光纤合束器可以分为两大类:功率合束器和泵浦合束器。
(1)泵浦合束器主要是将多路泵浦光合束到一根光纤中输出,主要用来提高泵浦功率。
(2)功率合束器是将多路单模激光合束到一根光纤中输出,用来提高激光的输出功率。
光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、体积小、质量轻、易散热、工作稳定性好等众多优点,已经成为的研究热点。现在大功率光纤激光器、光纤放大器采用的双包层掺杂光纤,相对于从半导体泵浦激光器发出的多模泵浦光束的大发散角,其内包层的直径很小,因此把泵浦光有效耦合到掺杂双包层光纤的内包层是一个难题。人们发明了很多泵浦耦合技术,大体上可分为端面泵浦和侧面泵浦。端面泵浦技术是从双包层光纤的一个或者两个端面将泵浦光耦合到内包层,主要采用直接熔接耦合、透镜组耦合和锥导管耦合等方式。侧面泵浦耦合技术是从双包层光纤的侧面将泵浦光耦合到内包层,主要有分布包层泵浦耦合、微棱镜侧面耦合、V型槽侧面耦合、嵌入透镜式侧面泵浦耦合、角度磨抛侧面泵浦耦合、光栅侧面泵浦耦合等。
光纤合束器是在熔融拉锥光纤束的基础上制备的光纤器件,它是将一束光纤剥去涂覆层,然后以一定方式排列在一起,在高温中加热使之熔化,同时向相反方向拉伸光纤束,光纤加热区域熔融成为熔锥光纤束。铭创光电可以提供Nx1、(N+1)X1系列不同光纤、不同功率的光纤泵浦合束器,泵浦输出功率可达千瓦级。
根据构成方式分类,光纤合束器又可以分成两类:不包含信号光纤的 N×1 光纤合束器和包含信号光纤的 (N+1)×1 光纤合束器。和 N×1 光纤合束器不同,(N+1)×1 光纤合束器中心的一根光纤是信号光纤。在制作过程中,N 根光纤紧密对称地排列信号光纤周围,中间的信号光纤用于信号光的输入。N×1合束器既有功率合束器,又有泵浦合束器,其功能的不同取决于N路输入光纤的型号,若N路光纤均为单模光纤或大模场光纤,则可以直接与N个激光器相连,用于提高激光的输出功率,即为功率合束器;若N路光纤均为多模光纤,则与N个泵浦源相连,用于提高激光器的泵浦功率,即为泵浦合束器。
产品特点 应用领域
高消光比
低插入损耗
高方向性
保偏色散补偿
EDFA或拉曼光纤放大器
光通信系统
光纤传感器