[发明专利]一种三包层有源光纤、光放大结构和光纤激光器

权利要求书

1.一种三包层有源光纤，其特征在于，包括纤芯、覆盖在纤芯外面的内包层、覆盖在内包层外面的外包层和覆盖在外包层外面的涂覆层，内包层的横截面形状为正八边形，纤芯、外包层和涂覆层的横截面形状均为圆形。

2.如权利要求1所述的三包层有源光纤，其特征在于，外包层由掺杂氟或硼的石英基玻璃组成。

3.如权利要求1所述的三包层有源光纤，其特征在于，内包层与外包层构成的光波导结构，其相对NA值在0.18～0.24之间；外包层和涂覆层构成的光波导结构，其相对NA值在0.4～0.48之间。

4.如权利要求1所述的三包层有源光纤，其特征在于，三包层有源光纤的纤芯的直径在10～50微米之间，内包层的直径在250～800微米之间，外包层的直径大于内包层的直径，外包层的直径在300～1000微米之间。

5.一种光放大结构，其特征在于，包括依次光连接的第一光纤光栅、第一级有源光纤、第二光纤光栅和第二级有源光纤；第一级有源光纤和第二级有源光纤均采用如权利要求1至4任一项所述的三包层有源光纤。

6.如权利要求5所述的光放大结构，其特征在于，第一级有源光纤的使用长度在2～10米，第二级有源光纤的使用长度在10～40米，第一级有源光纤和第二级有源光纤的光纤总长度之和在12～50米之间。

7.如权利要求5所述的光放大结构，其特征在于，第一光纤光栅是采用反射率范围为85％～99.5％之间的基于三包层无源光纤的光纤光栅，第二光纤光栅是采用反射率范围为8％～22％之间的基于三包层无源光纤的光纤光栅。

8.如权利要求7所述的光放大结构，其特征在于，三包层无源光纤包括纤芯、覆盖在纤芯外面的内包层、覆盖在内包层外面的外包层和覆盖在外包层外面的涂覆层，纤芯、内包层和外包层的横截面形状均为圆形。

9.如权利要求8所述的光放大结构，其特征在于，三包层无源光纤的纤芯的直径在10～50微米之间，内包层的直径在250～800微米之间，外包层的直径大于内包层的直径，外包层的直径在300～1000微米之间。

10.一种光纤激光器，其特征在于，包括如权利要求5至9任一项所述的光放大结构。

11.如权利要求10所述的光纤激光器，其特征在于，光纤激光器具体包括在光路上依次连接的由多个第一泵浦源组成的第一泵浦阵列、第一泵浦合束器、第一光纤光栅、第一级有源光纤、第二光纤光栅、第二级有源光纤、第二泵浦合束器、模式剥离器和激光输出头，还包括与第二泵浦合束器的输入端光路连接的由多个第二泵浦源组成的第二泵浦阵列；其中，第一光纤光栅、第一级有源光纤、第二光纤光栅和第二级有源光纤组成所述光放大结构。

12.如权利要求11所述的光纤激光器，其特征在于，模式剥离器是基于三包层光纤的模式剥离器，激光输出头是基于三包层光纤的激光输出头。

13.如权利要求11所述的光纤激光器，其特征在于，每个第一泵浦源和第二泵浦源的输出泵浦光的NA值在0.1～0.22之间，输出功率在200～500W之间，输出波长具有915nm与975nm两个峰值。

14.如权利要求12所述的光纤激光器，其特征在于，所述模式剥离器和激光输出头的光纤均采用大模场三包层无源光纤；

大模场三包层无源光纤包括纤芯、覆盖在纤芯外面的内包层、覆盖在内包层外面的外包层和覆盖在外包层外面的涂覆层；大模场三包层无源光纤中，纤芯的横截面形状为正八边形，外包层的横截面形状为正十边形，内包层和涂覆层的横截面形状均为圆形。