[发明专利]侧面双向泵浦熔融型耦合器及其制作方法

说明书

本发明公开了侧面双向泵浦熔融型耦合器及其制作方法，包括泵浦光纤和双包层光纤；将泵浦光纤中间部分放在热源下加热并压成扁平状，将扁平状部分与双包层光纤内包层侧面紧密贴合，对贴合部位进行加热，扁平状部分吸收热量后发生变形，包裹住双包层光纤与其熔融为一体。本发明结构设计简单，制作方便，可耦合更高功率的激光，稳定性好，耦合效果好。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及侧面双向泵浦熔融型耦合器及其制作方法。

背景技术

自从20世纪80年代中期开发出掺杂稀土离子光纤的制造技术以来，光纤激光器成为了激光技术领域的研究热点。光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、体积小、重量轻、易散热、结构稳定等众多优点。但是，由于泵浦光很难高效率的耦合进纤芯中，这就限制了光纤激光器的输出功率。因此，在大功率光纤激光器的研究中，实现泵浦光高效率的耦合是其关键技术之一。

光纤激光器的泵浦耦合方式主要分为分离式和一体式两种。分离式泵浦耦合是采用光学透镜或光学胶来构成耦合系统，如V型槽侧面泵浦耦合、微棱镜侧面泵浦耦合、光纤侧面胶合泵浦耦合。这种泵浦耦合方式的承受功率低，不能用于千瓦级的高功率光纤激光器，而且制作工艺复杂，精度要求高，不利于批量生产。一体式泵浦耦合不需要额外的光学器件，直接将泵浦光纤和双包层光纤熔融在一起，由于熔融后耦合区的材料和普通光纤相同，所以理论上可以和光纤一样具有高的功率损伤阈值。

现有技术申请号为：201010103239.3公开了一种高功率光纤侧面泵浦耦合器，其泵浦光纤一端拉成锥状后螺旋式缠绕与双包层光纤内包层侧面，与双包层光纤的内薄层直接熔融一体。现有技术存在以下缺点：

(1)、泵浦光纤与双包层光纤的接触面为圆锥面，其单位接触面积小，在耦合区单位的光功率密度大，在使用时不能承受高功率激光(千瓦级激光)；

(2)、在制作过程中拉成锥丝的泵浦光纤缠绕在双包层光纤上，然后两端拉直，其泵浦光纤对双包层光纤会产生压力或拉力；在热源加热熔融时，为了保证双包层光纤与缠绕在上面的泵浦光纤之间很好的熔融，双包层光纤会在加热情况下发生变形，变形的双包层光纤会在耦合区漏掉部分激光，降低输出功率；

(3)、现有技术中虽然能保证耦合效率，但是其耦合进入双包层光纤的激光由于双包层光纤的变形会部分漏掉，因此，其输出功率会降低。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供侧面双向泵浦熔融型耦合器及其制作方法。

为实现上述目的，本发明提供一种侧面双向泵浦熔融型耦合器，包括泵浦光纤和双包层光纤；

所述泵浦光纤中间部分压成扁平状，泵浦光纤的扁平状部分在热源作用下与所述双包层光纤的内包层均匀贴覆包裹并熔融为一体。

作为本发明的进一步改进，所述扁平状部分的最大宽度为双包层光纤内包层截面周长的一半。

作为本发明的进一步改进，所述泵浦光纤包括泵浦光纤纤芯，泵浦光纤纤芯外侧依次包覆有包层和涂覆层；所述泵浦光纤纤芯的折射率大于泵浦光纤包层的折射率。

作为本发明的进一步改进，一根双包层光纤上耦合多根泵浦光纤。

作为本发明的进一步改进，两根泵浦光纤包覆双包层光纤内包层的全侧面。

本发明还公开了一种侧面双向泵浦熔融型耦合器的制作方法，包括：

将泵浦光纤中间部分剥掉涂覆层并用酒精清理干净；

放在热源下加热，通过压纤装置将中间部分压成扁平状；

将双包层光纤耦合部位的外包层剥掉；

将扁平状部分与双包层光纤内包层侧面紧密贴合；