[发明专利]双包层光纤装置

说明书

技术领域

这里公开的本发明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装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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发明的更进一步的理解，并且附图被并入该说明书且构成说明书的一部分。附图示出了本发明的示范性实施例，并且与描述一起，用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明实施例的双包层光纤激光装置的图解；

图2是根据本发明实施例的端耦合(end coupling)类型的泵浦组合器的图解；

图3是根据本发明实施例的双包层光纤放大器的图解；

图4是根据本发明另一实施例的双包层光纤激光装置的图解；

图5是根据本发明实施例的边耦合(side coupling)类型的泵浦组合器的图解；

图6是根据本发明又一实施例的双包层光纤激光装置的图解；

图7是根据本发明另一实施例的双包层光纤放大器的图解；

图8是根据本发明又一实施例的双包层光纤放大器的图解。

具体实施方式

本发明的优选实施例将参照附图更详细的在下文中描述。然而，本发明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发明的范围。

图1是示出根据本发明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。