[实用新型]一种高功率光纤合束器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高功率光纤激光器技术领域，尤其涉及一种高功率光纤合束器。

背景技术

光纤激光器主要由泵浦源、增益介质、谐振腔三个基本的要素组成。泵浦源主要是高功率半导体激光器，增益介质为稀土掺杂双包层光纤，谐振腔可以由光纤光栅等光学反馈元件构成各种直线型谐振腔，也可以用耦合器构成各种环形谐振腔。泵浦光经适当的光学系统耦合进入增益光纤，增益光纤在吸收泵浦光后形成粒子数反转或非线性增益并产生自发辐射所产生的自发辐射光经受激放大和谐振腔的选模作用后最终形成稳定激光输出。在泵浦光通光多模光纤输入到光纤束，耦合到输出双包层光纤的内包层中，信号光或监控红光纤过输入双包层光纤到光纤束,耦合到输出光纤双包层光纤的纤芯中,耦合过程中有部分泵浦光泄漏到器件里,经吸收后变成热能,使器件的温度升高、稳定性及可靠性降低,进而破坏光的耦合,导致激光器的输出功率受到限制,很大程度上阻止了光纤激光器向更高功率发展,因此,开发一种高性能,散热良好的光纤合束器显得很有必要。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种高功率光纤合束器，它可以将6根多模光纤中的泵浦光耦合到输出双包层光纤的包层中(即内包层与外包层之间),同时也将信号光纤的信号光耦合到输出双包层光纤的纤芯中,并将泄漏的泵浦光吸收，再转化成热量带出，从而提高了器件的稳定性及可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种高功率光纤合束器，包括输入光纤束、输出双包层光纤、封装装置；所述输入光纤束包括玻璃管，所述玻璃管内设置有用于输入信号光的1根信号光纤、用于输入泵浦光的6根多模光纤，所述6根多模光纤以所述信号光纤为圆心均匀分布；所述输出双包层光纤包括纤芯、包裹在所述纤芯外围的内包层、包裹在所述内包层外围的外包层；所述封装装置内开设有冷却腔，所述冷却腔内设置有冷却介质，且所述冷却腔的一侧设置有冷却介质入口、另一侧设置有冷却介质出口；所述输入光纤束与所述输出双包层光纤相接，且所述输入光纤束与所述输出双包层光纤的相接处位于所述封装装置的冷却腔内；其中，所述输入光纤束的信号光纤与所述输出双包层光纤的纤芯连接，所述输入光纤束的多模光纤包裹在所述输出双包层光纤的内包层与外包层之间，使信号光从所述输入光纤束的信号光纤传输到所述输出双包层光纤的纤芯中、泵浦光从所述输入光纤束的多模光纤传输到所述输出双包层光纤的内包层与外包层之间。

本实用新型有益效果在于：

本实用新型可以将6根多模光纤中的泵浦光耦合到输出双包层光纤的包层中,同时也将信号光纤的信号光耦合到输出双包层光纤的纤芯中,形成高功率(6+1)x1光纤合束器，而封装装置内的冷却介质可以将泄漏的泵浦光吸收并转化成热量带出，从而提高了器件的稳定性及可靠性，极大程度地提高了对于高功率激光的承受能力，使其能够承受上百瓦的激光，从而可以被运用到千瓦级或者万瓦级的光纤激光器中。

附图说明

图1为本实用新型高功率光纤合束器的结构示意图。

图2为本实用新型的输入光纤束与输出双包层光纤相接的结构示意图。

图3为本实用新型的输入光纤束的截面示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1～3，本实用新型的高功率光纤合束器，包括输入光纤束1、输出双包层光纤4、封装装置2，封装装置2的截面形状可以为方形或圆形。

输入光纤束1包括玻璃管11，玻璃管11内设置有用于输入信号光的1根信号光纤12、用于输入泵浦光的6根多模光纤13，6根多模光纤13以信号光纤12为圆心均匀分布。具体地说，6根多模光纤13与1根信号光纤12烧结在一起而组成输入光纤束1，而且，在制作输入光纤束1时，需要控制光纤直径变化快慢满足Stewart-Love判据,保证光在光纤内传输,不会泄漏到光纤包层外。