[发明专利]一种全光纤自成像激光合束器的制备方法

说明书

本发明公开了一种全光纤自成像激光合束器的制备方法，该方法首先利用套管将尾纤束排列成正方形阵列，并保持固定的相邻尾纤中心距，之后将尾纤方阵中的所有尾纤的输入子光束偏振方向调整至相同，接着利用切割装置对尾纤方阵和方形波导进行切割，最后将尾纤束阵列与方形波导进行边‑边对齐熔接。本发明提供的全光纤自成像激光合束器的制备方法，能够实现N×N根尾纤的精准方阵排列和偏振共轴，并能够准确控制方形波导长度，使得N×N路激光能够在全光纤结构内实现自成像相干合成，利用本发明公开的全光纤自成像合束器的制备方法可以解决专利CN112290371B中方形波导合束器制备面临的问题，也为其他全光纤装置的制备提供参考。

技术领域

本发明属于激光器领域，尤其涉及一种全光纤自成像激光合束器的制备方法。

背景技术

专利CN112290371B《一种基于方形光纤合束器的激光合束系统》提出了一种基于自成像的全光纤相干合成合束器，该合束器包括：多根尾纤、玻璃管和方形波导，多根尾纤为光源输入光纤，多根尾纤放置在玻璃管内且排布为正方形阵列，方形波导的纤芯截面划分为与多根尾纤排布阵列一致的多个方形子区域阵列，多根尾纤与方形波导垂直连接，且每根尾纤的纤芯中心与其所对应的方形波导纤芯截面的方形子区域中心重合，除此之外方形波导的长度需满足光波导自成像要求，多根尾纤的输出激光为同一方向的线偏振光。

在制备上述专利提出的方形光纤合束器时，需要解决以下难题：1）需要精准控制多路激光子束在方形波导的注入点位置，使多根尾纤（尾纤数量为N×N）呈正方点阵排列且相邻尾纤中心距为b/N，b为方形波导的纤芯方边边长；2）需要所有子束输出激光为同一方向的线偏振光；3）方形波导的长度需满足光波导共点自成像要求，且长度精度需在数十微米内；4）光纤束与方形波导需要边-边对齐连接。

因此，为了解决上述方形波导合束器制备过程中存在的问题，本专利提出了一种全光纤自成像激光合束器的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种全光纤自成像激光合束器的制备方法，所述方法能够实现N×N根尾纤的精准方阵排列和偏振共轴，并能够准确控制方形波导长度，使得N×N路激光能够在全光纤结构内实现自成像相干合成。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种全光纤自成像激光合束器的制备方法，所述的方法包括：

S1：利用套管将尾纤束排列成N×N的正方形尾纤束阵列，并对尾纤进行缩径，保证相邻尾纤的中心距为b/N，其中b为方形波导的纤芯方边边长；

S2：利用显微成像结合功率探测或者功率探测的方法调整N×N根尾纤，使各尾纤输出的激光子光束偏振方向相同，将所有尾纤的输出激光子光束偏振方向调整相同后对尾纤阵列进行熔烧，将N×N根尾纤和套管烧成一体；

S3：利用切割装置对步骤S2的烧成一体的尾纤和套管进行切割使尾纤端部齐平，并对方形波导进行切割，使方形波导的长度满足能够实现N×N路激光子束自成像相干合束需要的长度；

S4：将步骤S3切割后的尾纤阵列与方形波导一端进行边-边对齐熔接，熔接时尾纤束组成的方形阵列的外切正方形的边与方形波导的纤芯的方边对齐；