一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明與雙包層光纖激光器技術有關，特別是一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置。
【背景技術】
[0002]雙包層光纖為提高光纖激光器的泵浦功率提高了良好的解決途徑。與普通的單模光纖相比，雙包層光纖增加了一個內包層。內包層就是泵浦光的傳光波導，有較大的數值孔徑和截面積，可以使更多的泵浦光進入內包層，當大功率多模泵浦光在內包層中傳輸時，它不斷穿越摻雜的光纖而被介質吸收，產生的激光在光纖中傳輸，這樣可以獲得大功率的單模激光輸出。
[0003]在先泵浦技術中，采用端面泵浦和側面泵浦兩種方法。端面泵浦方法:通常采用大功率半導體激光器列陣，發出的激光經光束整形、透鏡組聚焦后從側面進入雙包層激光器的內包層(參見寧鼎等人發表的“摻Yb3+雙包層光纖激光器的研究”，《光子學報》，第30卷，第4期，2001.4，如圖1所示)。這種方法雖然能比較有效地把泵浦光耦合進入內包層，但必須對泵浦用的半導體激光器列陣進行制冷，并對其輸出的激光束整形，因此這種泵浦系統的結構較為復雜。側面泵浦方法:把雙包層光纖的外包層和涂敷層剝取，在內包層上刻一個V形槽，如圖2所示。半導體激光經透鏡聚焦到V形槽的一個端面上，經反射后進入被包層(參見李朝輝等人發表的“包層泵浦技術在光纖通信中的應用”，《物理學進展》，第22卷，第3期，2002.9)。這種方法可以用多個不需制冷的半導體激光器泵浦雙包層光纖，使更多的泵浦光進入內包層，但V形槽的刻蝕工藝要求較高，難以制作。因此，如何較為簡便地把更多的半導體激光高效地耦合進入內包層，是提高雙包層光纖激光器輸出功率的關鍵問題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的問題在于提供一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置，以提高進入雙包層光纖激光器的泵浦激光功率。
[0005]本發明的技術解決方案是:
[0006]一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置，其特征在于其構成是一總傳輸石英光纖，該總傳輸石英光纖分別連接多個由石英光纖和串聯的分支，該總傳輸石英光纖的輸出端設一聚焦透鏡組，其相互關系是個分支半導體激光器發出的激光經各對應的分支連接石英光纖輸入總傳輸石英光纖，在總傳輸石英光纖的輸出端輸出的較大功率激光，經聚焦透鏡組聚焦后注入雙包層光纖激光器的內包層。
[0007]在一根總的傳輸光纖上熔接若干個石英光纖分支，把作用泵浦源的帶尾纖的半導體激光器與每個分支相連，每個這樣的半導體激光器的功率小于2W，無需制冷。眾多的半導體激光器輸出的激光經分支光纖耦合到這根總傳輸光纖，在其一端可獲得較高功率的激光輸出，再經過透鏡組耦合進入雙包層光纖的內包層。接入總傳輸光纖的半導體激光器越多，進入雙包層激光器內包層的泵浦光功率也就隨之增大，因此可以獲得較大的泵浦光功率，從而提高雙包層光纖激光器的輸出功率。該泵浦裝置結構簡單、易于制造，作為泵浦源的半導體激光器不需要制冷，因而具有較高的實用價值。
【附圖說明】
[0008]圖1為現有大功率半導體激光器列陣泵浦雙包層激光器的原理圖；
[0009]圖2為現有V形槽法泵浦原理圖；
[0010]圖3為本發明雙包層光纖激光器泵浦裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]為本發明雙包層光纖激光器泵浦裝置的結構示意圖如圖3所示，包括總傳輸石英光纖(1)，分支連接石英光纖(2i)、半導體激光器(L1),分支連接石英光纖(22)、半導體激光器(L2),……分支連接石英光纖(2n)，半導體激光器(Ln)等η個分支連接石英光纖和半導體激光器，聚焦透鏡組(3)，雙包層光纖激光器(4)。其工作過程是半導體激光器((L1)—(Ln))發出的激光經各對應的分支連接石英光纖〔(2Ρ — (2n)〕輸入總傳輸石英光纖(1)，在總傳輸石英光纖(I)的一端傳出的較大功率的激光經聚焦透鏡組(3)聚焦后進入雙包層光纖激光器(4)的內包層光纖激光器獲得較大功率的泵浦光，從而提高雙包層光纖激光器輸出功率。
[0012]下面是一個具體實施例:
[0013]總傳輸石英光纖采用直徑300 μ m,NA=0.37的純石英光纖，用10根直徑為200 μ m，NA=0.37的純石英光纖作為分支熔接在總光纖上，個分支光纖的軸線與總光纖軸線成10°夾角，以保證半導體激光器從個分支導入總光纖并傳輸到總光纖的一端，泵浦源采用帶尾纖(尾纖與分支光纖相同)、輸出功率為1.5W的半導體激光器。這樣10個半導體激光器輸出的激光經總輸出光纖匯合在一起形成一個大功率泵浦源，向雙包層光纖激光器提供大功率泵浦光。
[0014]終上所述，本發明是用一根總傳輸石英光纖把眾多不需要制冷的半導體激光器發出的激光通過分支傳輸光纖匯集于其中，在其一端獲得較大功率的激光輸出，然后在耦合進入光纖激光器的內包層，以獲得較大功率的泵浦光。
【主權項】
1.一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置，其特征在于:其構成是由一總傳輸石英光纖(1)，該總傳輸石英光纖(I)分別連接η個由石英光纖(2i)和半導體激光器(3i)串聯的分支，該總傳輸石英光纖的輸出端設一聚焦透鏡組(4)，其相互關系是半導體激光器(3i)發出的激光經各對應的分支連接石英光纖(2i)輸入總傳輸石英光纖(I )，在總傳輸石英光纖(O的輸出端輸出的較大功率激光經聚焦透鏡組(4)聚焦后注入雙包層光纖激光器(5)的內包層。
【專利摘要】本發明公開了一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置，該裝置由一根石英總傳輸光纖和熔接在其上的若干個分支石英傳輸光纖、帶尾纖的半導體激光器、聚焦透鏡組等組成。通過這些分支，若干個無需制冷的大功率激光器輸出的激光被耦合進入這根總傳輸光纖并向一個方向傳輸，從這根總傳輸光纖的一端可以獲得功率較大的激光束用以泵浦雙包層光纖激光器。與在先技術相比，在不需要制冷的情況下，可以獲得較大的泵浦光功率。該裝置結構簡單、易于制造，有較高的實用價值。
【IPC分類】H01S3-0941, H01S3-067
【公開號】CN104659642
【申請號】CN201310598882
【發明人】鞠洪建
【申請人】大連惟康科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月21日