[发明专利]一种纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤

权利要求书

1.一种纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，它包括纤芯(1-1)、内包层(1-2)和外包层(1-3)，所述内包层(1-2)包裹住纤芯(1-1)，外包层(1-3)包在内包层(1-2)外，整体构成增益光纤，其特征在于，所述纤芯(1-1)和外包层(1-3)横截面为圆形、内包层(1-2)横截面为圆形或正八边形，所述纤芯(1-1)的直径沿光纤长度方向先增大后减小，所述内包层(1-2)沿光纤长度方向的横截面及所述横截面的外接圆直径沿光纤长度方向恒定不变，所述外包层(1-3)直径沿光纤长度方向恒定不变。

2.如权利要求1所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，其特征在于，所述纤芯(1-1)包括两个小直径区域(1-4、1-8)、一个大直径区域(1-5)和两个过渡直径区域(1-6、1-7)；所述第一小直径区域(1-4)、第一过渡区域(1-6)、大直径区域(1-5)、第二过渡区域(1-7)、第二小直径区域(1-8)依次连接，形成纤芯(1-1)尺寸沿光纤长度方向先变大后变小的增益光纤。

3.如权利要求2所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，其特征在于，所述纤芯(1-1)的两个小直径区域(1-4、1-8)的直径相同，沿光纤长度方向恒定且不大于20微米；所述两个小直径区域(1-4、1-8)的数值孔径均沿光纤长度方向恒定不变且在0.03～0.1之间。

4.如权利要求3所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，其特征在于，所述纤芯(1-1)的大直径区域(1-5)的直径沿光纤长度方向恒定且大于20微米；所述大直径区域(1-5)的数值孔径沿光纤长度方向恒定不变且在0.03～0.1之间。

5.如权利要求4所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，其特征在于，所述纤芯(1-1)的两个过渡区域(1-6、1-7)的直径渐变率相同，直径均沿光纤长度方向逐渐变化，其小端的直径不小于与之连接的所述小直径区域(1-4、1-8)的直径，其大端的直径不大于所述大直径区域(1-5)的直径；所述过渡区域(1-6、1-7)的数值孔径沿光纤长度方向恒定不变且在0.03～0.1之间。

6.如权利要求5所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，其特征在于，所述纤芯(1-1)的每个单独区域内的数值孔径相同。

7.如权利要求6所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，其特征在于，所述纤芯(1-1)采用掺杂离子的石英材料制作，所述掺杂离子是镱离子、铥离子、铒离子、钬离子中的一种或多种的组合。

8.如权利要求1所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤，其特征在于，所述内包层(1-2)的直径或外接圆直径在100～1000微米之间；外包层(1-3)的直径在250～2000微米之间。

9.如权利要求2-8中任一权利要求所述的纤芯尺寸纵向渐变的增益光纤应用于全光纤激光振荡器，其特征在于，所述纤芯(1-1)的小直径区域(1-4、1-8)的长度1～10米，直径小于20微米，数值孔径在0.03～0.1之间；所述大直径区域(1-5)的长度1～10米，直径大于30微米，数值孔径在0.03～0.1之间；所述过渡区域(1-6、1-7)的长度0.01～1m。