[发明专利]一种（2+1）×1侧面融锥型光纤泵浦合束器的封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其是涉及一种（2+1）×1侧面融锥型光纤泵浦合束器的封装方法。

背景技术

光纤泵浦合束器是光纤激光器的核心器件，主要用于将带尾纤的LD泵浦光耦合进入掺杂信号光纤中，从而产生激光或对激光进行放大。目前，应用最广泛的一类光纤泵浦合束器是基于熔融拉锥技术的全光纤型光纤泵浦合束器，该类合束器可分为端面泵浦型和侧面泵浦型两种类型。

其中，端面泵浦合束器的原理是将N根泵浦光纤（或N根泵浦管线加一根信号光纤）熔融拉锥后与输出信号光纤熔接，从而将泵浦光通过信号光纤的端面射入以实现耦合。而侧面泵浦型合束器的原理是通过一些技术手段如光栅、内透镜、V型槽等将泵浦光从侧面耦合进入信号光纤包层中。相较于端面型泵浦合束器，侧面泵浦合束器的优点显而易见：1）泵浦光的耦合不再局限于信号光纤的两个端面，而可以在信号光纤的任意位置实现耦合，从而可进一步实现更大泵浦光功率耦合，以及泵浦光在整根信号光纤的均匀耦合，同时也减小了端面耦合时产生的高温热效应；2）由于侧面泵浦合束器的信号光纤几乎没有变形，其信号光的损耗很小，因此，侧面泵浦型光纤合束器可用于后向泵浦式高功率光纤激光器中，从而优化或解决光纤激光器的非线性效应以及热效应引起的各类问题。

虽然侧面泵浦型光纤合束器有诸多优点，但由于其工艺的复杂性，目前其产品大多处于实验室研究阶段，市面上很难找到一款真正成熟的侧面泵浦型光纤合束器产品。

为此，迫切需要一种新的装置或方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种（2+1）×1侧面融锥型光纤泵浦合束器的封装方法，消除泵浦光在泵浦光纤中的全反射，从而使得泵浦光能顺利耦合进入信号光纤中。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种（2+1）×1侧面融锥型光纤泵浦合束器及其封装装置，包括一块基板，所述基板上设置有凹形槽，凹形槽内沿其走向设置有一根信号光纤，所述泵浦光纤上并列铺设有两根泵浦光纤，所述泵浦光纤与信号光纤通过固定件连接为一体，泵浦光纤、信号光纤通过点胶与凹形槽固定为一体，所述泵浦光纤的熔接端为拉伸后的锥形段，所述锥形段与信号光纤熔接后信号光纤的熔接段具有倾斜度。

在上述技术方案中，所述泵浦光纤分为三段，第一段为腐蚀掉石英包层的裸纤段用于和信号光纤进行熔接，第二段为泵浦光纤的石英包层，第三段为泵浦光纤聚合物涂敷层。

在上述技术方案中，所述石英包层上的任一位置通过固定件将泵浦光纤与信号光纤进行固定。

在上述技术方案中，所述固定件为热缩套管。

在上述技术方案中，所述热缩套管收缩于泵浦光纤与信号光纤的锥区起始处。

在上述技术方案中，所述泵浦光纤和信号光纤与凹形槽具有三个固定胶点。

在上述技术方案中，其中一个固定胶点设置在泵浦光纤与信号光纤的固定连接件上，一个固定胶点设置在泵浦光纤的石英包层而信号光纤具有涂敷层的位置，最后一个固定胶点设置在单独的信号光纤涂覆层上。

在上述技术方案中，所述基板为金属基板。

一种（2+1）×1侧面融锥型光纤泵浦合束器的封装方法，包括以下步骤：

步骤一：将两根泵浦光纤一端的涂敷层去掉，在这段去掉涂覆层的光纤段上保留一小段完整的裸光纤后，将余下裸光纤的石英包层腐蚀掉；

步骤二：将腐蚀掉石英包层的裸光纤拉伸成长锥形结构；

步骤三：取一根信号光纤，将信号光纤中间去除掉一段涂敷层，形成一段裸光纤；

步骤四：将两根拉制完成长锥区的泵浦光纤紧贴排列在这段信号光纤裸光纤段的同一侧，并利用固定连接件将泵浦光纤和信号光纤固定为一体；

步骤五：将固定好的裸光纤段利用氢氧焰进行加热，使得泵浦光纤微融于信号光纤上；

步骤六，将微融的信号光纤和泵浦光纤进行整体的微拉锥，使得泵浦光纤锥区与信号光纤之间形成一定的熔融深度；

步骤七：将拉伸完毕后的光纤放入到基板的凹形槽内，并通过在凹槽与光纤上点胶，通过胶将光纤固定在凹形槽内，并在基板上设置盖完成封装。

在上述技术方案中，所述泵浦光纤上腐蚀后剩下的石英包层的厚度为0~5um。

在上述技术方案中，所述泵浦光纤上的裸光纤为拉伸大度大于15mm、束腰直径小于40um的长锥结构。

在上述技术方案中，所述泵浦光纤的锥区长度小于信号光纤的裸光纤长度。

在上述技术方案中，所述裸光纤的束腰直径与初始直径的比值大于90%。