[发明专利]激光光纤及其制造方法

说明书

本发明公开了一种激光光纤，包括芯部和包层，其特征在于：所述芯部和包层之间设有第一缓冲层，所述芯部的折射率为nsubgt;1/subgt;、膨胀系数为ηsubgt;1/subgt;；所述包层的折射率为nsubgt;3/subgt;、膨胀系数为ηsubgt;3/subgt;；所述第一缓冲层的折射率为nsubgt;2/subgt;、膨胀系数为ηsubgt;2/subgt;；ηsubgt;1/subgt;＞ηsubgt;2/subgt;＞ηsubgt;3/subgt;，nsubgt;2/subgt;＝nsubgt;3/subgt;，本发明的激光光纤，通过第一缓冲层缓冲芯部和包层的应力差，抑制光纤内部因芯部和包层应力差过大而产生的结构缺陷，同时不影响芯部和包层的波导结构，以此来实现尽可能大的提高激光光纤承载高功率的能力。

技术领域

本发明属于光纤制备技术领域，具体涉及一种激光光纤，还涉及一种激光光纤的制造方法。

背景技术

高功率光纤激光器由于具有光束质量好、电光效率高、体积小、重量轻等传统激光器无法比拟的诸多优点，在工业制造领域具有广泛的应用。高功率光纤激光器用激光光纤，通常通过掺杂稀土元素以及其他共掺元素来实现。在高功率光纤激光实际使用中，通常需要高浓度掺杂来提高激光光纤的吸收系数，从而可以用较短的光纤长度实现高的输出功率，降低非线性效应出现的阈值。但纤芯掺杂元素浓度越大，纤芯和包层之间应力差越大，光纤内部容易出现材料缺陷而导致光纤性能降低，同时高功率激光伴随着高热应力引起光热损伤，严重影响光纤的使用寿命。高功率条件下光纤涂覆层发热严重，长时间使用会导致涂层质量降低甚至烧损，严重降低光纤激光器的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种激光光纤，实现尽可能大的提高激光光纤承载高功率的能力。

 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激光光纤，包括芯部和包层，所述芯部掺杂有Yb、Al或者P；所述芯部和包层之间设有第一缓冲层，所述包层包括非缓冲层和至少一个第二缓冲层，所述非缓冲层包覆在第一缓冲层外侧，所述第二缓冲层包覆在非缓冲层外侧，所述第二缓冲层外侧包覆有涂覆层；所述芯部的折射率为n₁、膨胀系数为η₁；所述非缓冲层的折射率为n₃、膨胀系数为η₃；所述第一缓冲层的折射率为n₂、膨胀系数为η₂；所述第二缓冲层的折射率为n_4；其中，η₁＞η₂＞η₃，n₂=n₃，；。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述涂覆层包括第一涂覆层和第二涂覆层，所述第一涂覆层包覆在第二缓冲层外侧，所述第二涂覆层包覆在第一涂覆层外侧；所述第一涂覆层的折射率为n₅；所述第二涂覆层的折射率为n₆；n₄≥n₅，n₆＞n₅。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述第二缓冲层外侧包覆有涂覆层。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述涂覆层包括第一涂覆层和第二涂覆层，所述第一涂覆层包覆在第二缓冲层外侧，所述第二涂覆层包覆在第一涂覆层外侧；所述第一涂覆层的折射率为n5；所述第二涂覆层的折射率为n6；n4≥n5，n6＞n5。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述涂覆层为经过改性后的涂覆材料层。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述包层为非圆对称结构。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述包层为D字形、八边形、六边形或者梅花形。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种激光光纤制造方法，其包括以下步骤，