[发明专利]大模场有源光纤及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤及其制造方法，特别是涉及一种大模场有源光纤及其制造方法。 

背景技术

本发明涉及的技术术语解释如下： 

沉积：光纤原材料在一定的环境下发生化学反应并生成掺杂的石英玻璃的工艺过程； 

熔缩：将沉积后的空心玻璃管在一定的热源下逐渐烧成实心玻璃棒的工艺过程； 

套管：满足一定截面积和尺寸均匀性的高纯石英玻璃管； 

基管：用于沉积的高纯石英玻璃管； 

折射率剖面(RIP)：光纤或光纤预制棒(包括光纤芯棒)的折射率与其半径之间的关系曲线； 

绝对折射率差(δn)：光纤预制棒中各个部分的折射率与纯石英玻璃折射率的差； 

相对折射率差(Δ％)：Δ%=ni2-n022ni2×100%,]]>其中n_i为第i层光纤材料的折射率，n₀为纯石英玻璃的折射率。 

折射率剖面分布参数(α)：n(r)＝n₁[1-2Δ(r/a)^α]^0.5，其中n(r)为半径为r 处的折射率，a为光纤(或芯棒)半径，n₁为光纤(或芯棒)芯区中的最大折射率，α即为折射率剖面分布参数； 

有效面积：Aeff=2π×(∫0∞E2rdr)2∫0∞E4rdr,]]>其中E为与传播有关的电场，r为光纤半径； 

PCVD：等离子化学气相沉积。 

光纤激光器是一种采用光纤作为激光介质的激光器，通过在光纤基质材料中掺杂不同的稀土离子，获得对应波段的激光输出。其应用领域已从目前最为成熟的光纤通讯网络方面迅速地向其他更为广阔的激光应用领域扩展，诸如金属和非金属材料的加工与处理，激光雕刻，激光产品打标，激光焊接，焊缝清理，精密打孔，激光检测和测量，激光图形艺术成像，激光雷达系统，污染控制，传感技术和空间技术以及激光医学等等。常规的单模光纤激光器要求注入到纤芯的泵浦光也必须为单模，这限制了泵浦光的入纤效率，导致光纤激光器的输出功率和效率较低。双包层光纤为提高光纤激光器的输出功率和转换效率提供了有效的技术途径，改变了光纤激光器只能作为一种小功率光子器件的历史。考虑到量子转换效率、抗激光损伤阈值和基底损耗等因素，掺稀土石英双包层光纤是实现高功率光纤激光器或放大器的最佳选择。