[发明专利]一种泵浦信号耦合器及其工艺方法

说明书

本发明提供一种泵浦信号耦合器及其工艺方法，其中泵浦信号耦合器包括信号输出光纤、泵浦传输桥、基座、泵浦输入光纤及信号输入光纤，其中信号输入光纤穿插在泵浦传输桥内并熔融塌陷区，从塌陷区切断泵浦传输桥并与信号输出光纤熔接，多根泵浦输入光纤固于基座内并经磨抛后表面镀膜，泵浦传输桥一端镀膜并与多根泵浦输入光纤耦合，藉由前述构造，解决了泵浦信号耦合器单模、快速剥除包层光与反馈光且便于批量生产的技术问题，达成了损耗小、工艺重复性好，以及批量生产中提升产品良率的效果。

技术领域

本发明涉及光纤激光耦合器技术领域，尤指提供一种泵浦信号耦合器及其工艺方法。

背景技术

光纤激光器有着光束质量优、转换效率高、全光路结构、维护方便等优点，目前被广泛运用于很多工业领域，诸如:材料切割、钻孔、焊接、打标等。目前高功率光纤激光器，常用的方案是运用光纤布拉格光栅FBG，加上Pump半导体激光以及一些基于熔融拉锥工艺的无源器件构成整个光路系统。基于LMA(大模场直径)的光纤，能够减小单位面积光密度和降低光非线性效应，其广泛应用于光纤激光器光路系统。由于LMA光纤支持高阶模，并且为了保证光束质量，一般其光纤纤芯NA比较小，所以此光纤对弯曲、宁绕非常敏感，在用此类光纤制作无源器件(光纤耦合器、模式匹配器、ENDCAP等器件)的时候，不仅要保证能量损耗要小，而且必须保证光束质量尽可能不发生变化。基于熔融拉锥工艺的无源器件，光纤需要拨出涂覆层，使得光纤或者光纤束在热源加热后，熔融拉锥，锥区的好坏决定了器件的性能，然而在实际制作过程中，由于受到拉伸平台稳定性、热源稳定性等影响，锥区在实际制作过程中存在一些问题，使得光纤在熔接时存在一些损耗，一般泵浦损耗在2％-10％左右，信号损耗在5％-15％，对于KW级别的高功率器件，损耗意味着对整个器件、整个系统的热稳定性存在考验，并且整个光路系统的效率降低，这要使得必须使用更高功率的PUMP才能达到需要的单模功率，这就增加了系统的成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种泵浦信号耦合器。

为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：提供一种泵浦信号耦合器，包括信号输出光纤、泵浦传输桥、基座、泵浦输入光纤及信号输入光纤，其中：信号输入光纤穿插在泵浦传输桥内并熔融塌陷区，从塌陷区切断泵浦传输桥并与信号输出光纤熔接，多根泵浦输入光纤固于基座内并经磨抛后表面镀膜，泵浦传输桥一端镀膜并与多根泵浦输入光纤耦合。

在本实施例中优选：信号输出光纤采用20-400光纤，其中纤芯与包层比例为1:20；泵浦传输桥选用内径为375um，外径为1200um的石英管；信号输入光纤采用20-125光纤。

在本实施例中优选：基座内壁磨抛成锥面。

在本实施例中优选：泵浦传输桥采用熔融石英材料或BK7导光材料并具有经过精密研磨、抛光的外壁、中心空心、内壁及端面，在泵浦传输桥一端面镀有AR膜；

在本实施例中优选：信号输出光纤与泵浦传输桥对光熔接；基座采用金属、陶瓷高导热率材料或熔融石英、BK7导光材料，并通过化学腐蚀、光学冷加工，使得基座表面形成慢反射层。

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种泵浦信号耦合器的工艺方法。

为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：提供一种泵浦信号耦合器的工艺方法，其中：工艺方法包括：

第一，将泵浦传输桥一端研磨、抛光，依序镀上915nm+/-30nm AR膜、1070nm+/-20nm截止膜后，放置于Vytran GPX3400进行拉锥；

第二，将信号输入光纤穿插于拉锥后的泵浦传输桥内再次拉锥，使得泵浦传输桥外径从416um拉锥至400um，在再次拉锥后的平坦区切断并保证切断面切割角度小于0.5°；