專利名稱：用于光纖放大器或光纖激光器的光纖耦合器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一種光學纖維組件，具有一個信號光纖并具有至少一個泵浦光纖，它們沿著至少一個相互作用區(qū)域并排地延伸并且沿著該相互作用區(qū)域與信號光纖直接地、優(yōu)選材料鎖合地通過熔接部相互連接，在該相互作用區(qū)域中泵浦射線從泵浦光纖輸入耦合到信號光纖中，本發(fā)明還涉及具有這樣的光學纖維組件的光纖放大器和光纖激光器組件以及一種用于這樣的光學纖維組件的制造方法。
背景技術：
在光纖放大器和光纖激光器中通常使用也稱為DC光纖的雙包層光纖(英語 Double Clad Fiber，DCF)。在此，激光射線在被內護套包圍的活性芯中傳播，在該內護套中泵浦射線被導向。通過與內護套相比具有較小折射率的外護套阻止泵浦射線離開內護套。 在雙包層光纖中，泵浦射線通過一個或者兩個終端面(終端泵浦的泵浦組件)或者通過外護套(徑向的或包層泵浦的泵浦組件)輸入耦合到內護套中。但雙包層光纖在高激光功率下具有缺點?；钚孕镜闹睆胶团c內護套的折射率差異確定激光射線的射線質量。特別是，當希望基模中的激光射線時，芯直徑不能任意增大。為了能夠傳輸所需要的高泵浦功率，需要具有大直徑的內護套。由于活性芯的小圓周，只有小的相互作用面可供使用，泵浦射線可以通過該相互作用面從內護套輸入耦合到活性芯中。 為了將泵浦功率盡可能完全輸入耦合到活性芯中，需要長的雙包層光纖。這與避免非線性效應例如受激的喇曼散射相沖突，其中，雙包層光纖的長度是受限的。增加光纖長度的另一缺點是由于背景損失而降低效率。因此雙包層光纖不能任意加長?；陔p包層光纖的這些缺點，在這些雙包層光纖中泵浦射線通過光纖端部或者外護套輸入耦合到內護套中，在現有技術中具有這樣的跡象，使用具有活性芯和一個護套的單包層光纖作為信號光纖，并且泵浦射線通過一個或多個與信號光纖接觸的泵浦光纖徑向通過包層面泵浦到信號光纖的護套中。這樣的包層泵浦光纖組件例如在us 6,826, 335B1, US 7, 221, 822B2, WO 2006/090001 和 US 5，999，673 中描述。US專利6，826，335B1公開了一種光學纖維組件以及一種放大器和一種由多個具有這種光學纖維組件組成的放大器組件。在圖Ia中以橫剖面示出對于那里描述的光學纖維組件Ia的一個例子，它包含信號光纖2以及泵浦光纖5，該信號光纖作為單包層光纖構造有活性芯3和護套4，該泵浦光纖由具有比信號光纖2的護套4小的直徑的護套組成。信號光纖2和泵浦光纖5并排地安置并且沿著相互作用區(qū)域6 (接觸面)相互處于光學接觸。 在此光學接觸是指，在信號光纖2或者泵浦光纖5的表面附近傳播的射線可以從信號光纖 2超臨界耦合到泵浦光纖5中或者從泵浦光纖5超臨界耦合到信號光纖2中。在此信號光纖2和泵浦光纖5可以至少部分地被一個共同的(沒有示出的)包層覆蓋。如此設置圖Ia 的光學纖維組件，使得信號光纖2與泵浦光纖5可以通過拉出而分開。替換地，信號光纖2 和泵浦光纖5也可以材料鎖合地例如通過熔接部沿著形成接觸面的相互作用區(qū)域6相互連接，如在圖Ib中對于光學纖維組件Ib所示，在此信號光纖2和泵浦光纖5具有一樣的直徑。該熔接部在信號光纖2或者泵浦光纖5的制造過程中已經產生或者緊接著在一單獨的程序中產生。US專利7，221，882B2公開了在圖Ic中示出的激光放大器10，具有圖Ia的光學纖維組件Ia并且具有泵浦源11。信號光纖2和泵浦光纖5由不同的光纖類型組成并且以它們的表面在用作相互作用表面6的接觸表面上處于光學接觸。泵浦源11的泵浦射線被輸入耦合到泵浦光纖5中并且通過泵浦光纖5的彎曲區(qū)段引導到相互作用區(qū)域6的第一端部 1 處。泵浦射線通過泵浦光纖5的另一彎曲區(qū)段從相互作用區(qū)域6的第二端部12b導出， 以便在反射單元13中捕獲泵浦射線。在此，信號光纖2和泵浦光纖5部分地被一個共同的 (沒有示出的)包層覆蓋。信號光纖2以及泵浦光纖5可以以不同的方式實現，例如泵浦光纖5可以基本上沿著光纖橫截面具有恒定不變的折射率，相反信號光纖2例如可以構造成分級折射率光纖或者梯度光纖。該光纖放大器也可以具有一個泵浦光纖和多個信號光纖， 其中，一些光纖安置在一線圈中，該線圈包括至少一個信號光纖。線圈的這些光纖具有一內部芯和一外護套(包層)，其中，線圈中的鄰近外包層的光纖相互接觸。信號光纖和泵浦光纖作為“單復合材料”光纖由玻璃制成，它們在制造過程期間以包層覆蓋。在該情況下在信號光線和泵浦光線的端部包層被去除并且信號光纖和泵浦光纖被相互分開，即它們不處于光學接觸。國際專利申請WO 2006/090001公開另外的光學纖維組件和對應的制造方法。在圖加-d中示出在WO 2006/090001中描述的光學纖維組件20a到20d的例子。這些光纖組件20a至20d由一個信號光纖2以及兩個或者多個泵浦光纖fe至恥組成，該信號光纖被構造成具有一活性芯3和一護套4的單包層光纖。活性芯3典型地具有20-50 μ m的直徑， 而護套4的直徑可以在100至200 μ m之間變化。在信號光纖2和泵浦光纖fe至恥中的至少一個之間安置一單獨的橋接元件21a、21b、2fe、2^、26，該橋接元件負責將泵浦射線從每個泵浦光纖如至恥轉入到信號光纖2中并且激活活性芯3。泵浦光纖fe至恥或者信號光纖2與橋接元件21a、21b、25a、25bJ6通過熔接部2 至22i，23a至23d連接，這些熔接部通過已知的結合方法產生。橋接元件21a、21b、25a、25bJ6可加工地和/或可去除地構造，以便在需要時可以將信號光纖2和泵浦光纖fe至恥相互分開。作為分開方法例如給出了具有0)2激光射線、準分子激光射線或者超短脈沖射線的激光微加工，離子蝕刻(Ion Milling)、濕腐蝕(Wet Etching)和干腐蝕(Dry Etching)。橋接元件21a、21b、25a、25bJ6完成多個任務一方面負責信號光纖2與泵浦光纖5a至恥的連接，使得泵浦射線可以從泵浦光纖fe至恥轉入到信號光纖2中并且激活信號光纖2的活性芯3。另外一方面橋接元件21a、21b、25a、25bJ6可以作為分離元件 (separating element)并且實現附加的功能性例如?；旌匣蛘咛岣唠p折射。在此橋接元件 21a、21b、25a、25bJ6可以不同地構型，如下面根據圖加-d所示。圖加和2b示出光學纖維組件20a、20b，其中橋接元件2la、2Ib構造為具有內開口的毛細管(capillary tube)。該開口的直徑大約在100 μ m。在圖加中示出一種光學纖維組件，具有一個信號光纖2、三個泵浦光纖如至5c和一個呈毛細管形式的橋接元件21a，以便梅花形地布置信號光纖2和泵浦光纖fe至5c。泵浦光纖如至5c通過熔接部2 至22c與橋接元件21a連接，該橋接元件本身通過熔接部 23a與信號光纖2連接。在三個泵浦光纖fe至5c中導向的泵浦射線通過熔接部2 至22c從泵浦光纖如至5c超臨界耦合到橋接元件21a中。泵浦射線必須從那里通過熔接部23a 超臨界耦合到信號光纖2的泵浦芯4中，以便激活活性芯3。信號光纖2、橋接元件21a和光學纖維組件20a的泵浦光纖fe至5c被聚合物包層M包圍。圖2b示出一種線形布置的光學纖維組件20b，具有信號光纖2、兩個泵浦光纖5a， 恥和兩個作為橋接元件21a，21b的毛細管。光學纖維組件20b從左向右包括第一泵浦光纖 5a、第一橋接元件21a、具有活性芯3和護套4的信號光纖2、第二橋接元件21b和第二泵浦光纖恥。泵浦光纖5a，恥通過熔接部22a，22b與橋接元件21a，21b連接，橋接元件本身通過熔接部23a，2 與信號光纖2連接。在第一泵浦光纖fe中導向的泵浦射線通過第一橋接元件21a輸入耦合到信號光纖2中，在第二泵浦光纖2中導向的泵浦射線通過第二橋接元件21b也輸入耦合到信號光纖2中。光學纖維組件20b的信號光纖2以及泵浦光纖5a， 5b和橋接元件21a，21b同樣被聚合物包層M包圍。圖2c示出一種光學纖維組件20c，具有一個信號光纖2、兩個泵浦光纖5a，恥和兩個橋接元件25a，25b，該光學組件與圖2b中的光學組件20b —樣構造為線形組件。但橋接元件25a，2 不是如圖2b中那樣構造為毛細管，而是構造為實心玻璃橋接元件(solid glass bridging element)。在第一泵浦光纖fe中導向的泵浦射線通過第一橋接元件25a 輸入耦合到信號光纖2中，在第二泵浦光纖恥中導向泵浦射線通過第二橋接元件2 輸入耦合到信號光纖2中。泵浦光纖5a，5b通過熔接部22d，22e與橋接元件25a，25b連接，這些橋接元件本身通過熔接部23c，23d與信號光纖2連接。光學纖維組件20c同樣具有聚合物包層對。圖2d示出一種呈梅花形布置的光學纖維組件20d，具有一個信號光纖2、四個泵浦光纖至5d和一個橋接元件26。橋接元件沈構造成犧牲包層(sacrificial cladding layer)的形式。與圖加的光學纖維組件20a相反，信號光纖2安置在光學纖維組件20d的中心并且被包層式的橋接元件沈包圍。在四個泵浦光纖如至恥中導向的泵浦射線通過橋接元件26輸入耦合到信號光纖2中。光學纖維組件20d與光學纖維組件20a至20c — 樣也被聚合物包層M包圍。為了將信號光纖2和泵浦光纖fe至5d與一個或者多個橋接元件21a，21b，25a, 25b，26連接，信號光纖2和泵浦光纖至5d的表面以及橋接元件21a，21b，25a, 26的表面在接觸區(qū)域中可以設有齒部，如在國際專利申請W02006/089999A1中詳細解釋的那樣。在WO 2006/090001中描述的那樣的、具有單獨的橋接元件的光學纖維組件的缺點在于在泵浦光纖中導向的泵浦射線必須首先從泵浦光纖到橋接元件并且從那里轉入到信號光纖中。在圖la-c中示出的組件的缺點是，信號光纖或者不能牢固地與泵浦光纖耦合，或者它們只能很差地相互分開，以便泵浦光纖可以在相互作用區(qū)域之外被分開地繼續(xù)導向。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是，給出一種光學纖維組件、一種光纖放大器、一種光纖激光器組件以及一種用于光學纖維組件的制造方法，其中，泵浦射線在相互作用區(qū)域中可以從泵浦光纖直接輸入耦合到信號光纖中并且同時可以實現，泵浦射線從一在空間上與信號光纖分開的位置導入光纖組件。
該任務根據本發(fā)明由此解決泵浦光纖在相互作用區(qū)域的至少一個端部上具有一耦合面，用于向和/或從泵浦光纖導入和/或導出泵浦射線。根據本發(fā)明提出，泵浦射線的輸入耦合或輸出耦合通過泵浦光纖上的相互作用區(qū)域的端部上的耦合面進行，即直接在信號光纖和泵浦光纖材料鎖合地相互連接的區(qū)域中進行。通常，相互作用區(qū)域的長度在此小于信號光纖的長度，該信號光纖優(yōu)選構造為具有一個活性芯和一個包層的單包層光纖。在此優(yōu)選該泵浦光纖具有與信號光纖的包層相比相同或者較小的折射率。如果在相互作用區(qū)域的端部上設有兩個耦合面，則泵浦射線可以在一耦合面上導入而在另一耦合面上導出，使得泵浦射線可以在一個由耦合面之間的間距確定的長度上輸入耦合到信號光纖中。沿著相互作用區(qū)域的這樣定義的長度(該長度被稱為相互作用長度)，可以使泵浦射線的一個精確定義的份額從泵浦光纖輸入耦合到信號光纖中。在一耦合面上輸出耦合的泵浦射線也可以被繼續(xù)使用，例如通過一傳輸光纖傳輸給另一相互作用區(qū)域的耦合面并且在該相互作用區(qū)域上重新輸入耦合到該泵浦光纖中或者另一泵浦光纖中。 必要時也可以將在泵浦光纖上在端側形成的反射面用作耦合面，該反射面將泵浦射線反射回該泵浦光纖中。顯然，信號光纖和泵浦光纖之間的材料鎖合的連接不必強制性地在耦合面處終止。但在泵浦光纖和信號光纖在相互作用區(qū)域之外相接觸的區(qū)域中則不發(fā)生或者僅有可忽略的泵浦射線從泵浦光纖到信號光纖的輸入耦合。優(yōu)選的是，信號光纖和泵浦光纖形成扁平的布置，即泵浦光纖與信號光纖位于一個平面中。這使得能夠更好地觸及信號光纖并且導致在彎曲和冷卻方面的優(yōu)先方向，該優(yōu)先方向必要時可以與偏振的優(yōu)先方向相關聯。此外，扁平布置在需要時允許更簡單地借助激光模式發(fā)生器將光柵、例如光纖光柵寫入到信號光纖的活性芯中。在一有利實施方式中，該光學纖維組件具有至少一個傳輸光纖，該傳輸光纖在耦合面上與泵浦光纖處于光學接觸，優(yōu)選借助拼接(Splieiien)連接固定。泵浦光纖上的耦合面在此優(yōu)選如此構型，使得傳輸光纖的幾何形狀得以延續(xù)或者傳輸光纖的橫截面被包圍，其中，很大程度上沒有角錯位地進行過渡，使得能夠實現泵浦射線從傳輸光纖到泵浦光纖的良好輸入耦合。泵浦射線可以在相互作用區(qū)域的一個端部上通過第一傳輸光纖輸入耦合并且通過第二傳輸光纖在相互作用區(qū)域的另一端部上輸出耦合。顯然，替代拼接連接，泵浦光纖與傳輸光纖也可以借助其它已知的連接技術連接。在一有利擴展構造中，至少一個傳輸光纖將第一泵浦光纖的一個耦合面與該第一泵浦光纖的或者另一泵浦光纖的另一耦合面連接。通過該傳輸光纖，在第一相互作用區(qū)域的端部上輸出耦合的泵浦射線可以在第二相互作用區(qū)域的端部上的耦合面上被輸入耦合。 以這樣的方式使在第一相互作用區(qū)域中沒有輸入耦合到信號光纖中的泵浦射線可供在第二相互作用區(qū)域中輸入耦合使用，該第二相互作用區(qū)域由同一泵浦射線的另一區(qū)段形成或者在另一泵浦光纖上形成。在一優(yōu)選實施方式中，耦合面在泵浦射線上在包層側或者在端側形成。在第一種情況下泵浦射線優(yōu)選通過傳輸光纖輸入耦合到泵浦光纖中，在第二種情況下輸入耦合也可以通過傳輸光纖進行，但替換地也可以將用于輸入耦合泵浦射線的泵浦源直接安置在端側的耦合面處，以使泵浦射線在沒有附加的輸入耦合光具的情況下輸入耦合到泵浦光纖中。 為了產生耦合面，在兩種情況下都可以對泵浦光纖進行微加工。優(yōu)選所有泵浦光纖的橫截面的總和至少如信號光纖的橫截面那樣大。該由此引起的、活性芯區(qū)域中的相對小的泵浦功率可以有利地被用于插入的、具有被繼續(xù)導向的或者被返回導向的泵浦射線的功能元件。在一優(yōu)選實施方式中，泵浦光纖具有矩形橫截面。矩形泵浦光纖具有的優(yōu)點是，由于支承面較大而具有較好的冷卻可能性。此外，對于矩形泵浦光纖，由通常具有矩形的射線射出面的二極管激光器所產生的泵浦射線能夠以特別簡單的方式輸入耦合。本發(fā)明也在一種激光放大器中實現，該激光放大器具有如上面描述的光學纖維組件以及具有至少一個用于將泵浦射線導送給耦合面的泵浦源。在此該泵浦源可以通過一個或者多個傳輸光纖與耦合面連接。本發(fā)明也在一種光纖激光器組件中實現，該光纖激光器組件具有如上面描述的光學纖維組件、至少一個用于將泵浦射線導送給至少一個耦合面的泵浦源以及一個設置在信號光纖上的諧振器區(qū)段，在該諧振器區(qū)段上形成相互作用區(qū)域。如常見的那樣，該諧振器區(qū)段由兩個反射面限界，其中，一個反射面高反射地形成并且另一個反射面部分透射地形成。 在此這些反射面可以例如構造成光纖光柵。泵浦射線沿著相互作用區(qū)域在反射面之間的諧振器區(qū)段中輸入耦合到信號光纖中。在一有利實施方式中，在信號光纖上在光學諧振器區(qū)段之外，為了加強從諧振器區(qū)段中射出的激光射線，形成另一光學纖維組件，在該光學纖維組件中信號光纖與至少一個泵浦光纖形成另一相互作用區(qū)域，該相互作用區(qū)域在一端部上具有另一耦合面，該耦合面優(yōu)選通過傳輸光纖與所述光學諧振器區(qū)段的相互作用區(qū)域的一個耦合面耦合。在也被稱為MOPA系統(MOPA = Master Oscillator Power Amplif ier，主振蕩器功率放大器)的該光纖激光器組件中，在信號光纖上設置一用于生成信號光的振蕩器區(qū)段以及一用于加強在第一區(qū)段中生成的激光射線的放大器區(qū)段。泵浦射線可以通過傳輸光纖從振蕩器區(qū)段轉送到光纖激光器組件的放大器區(qū)段中，使得一個泵浦源足夠用于泵浦兩個區(qū)段。在一有利擴展構造中，所述相互作用區(qū)域和所述另一相互作用區(qū)域在同一泵浦光纖上形成。以此方式可以將同一泵浦光纖既用于泵浦振蕩器區(qū)段、也用于泵浦放大器區(qū)段。 當然，即使在兩個或者多個光學纖維組件不共同形成MOPA系統的情況下也可以有利地應用相互作用區(qū)域之間的泵浦光纖的完全去除。在另一有利擴展構造中，如此協調所述相互作用區(qū)域的長度與所述另一相互作用區(qū)域的長度，使得在兩個相互作用區(qū)域中輸入耦合到信號光纖中的泵浦功率產生所希望的比例。通過合適地確定這些相互作用長度原則上可以調整振蕩器區(qū)段和放大器區(qū)段之間的泵浦射線分配的任意比例。在上面描述的光纖放大器以及上面描述的光纖激光器組件中，在泵浦源(優(yōu)選二極管激光器)的射線射出面與優(yōu)選在泵浦光纖上在端側設置的耦合面之間存在一間隙，通過該間隙，泵浦射線輸入耦合到泵浦光纖中。以這樣的方式可以放棄使用費事的并且昂貴的耦合光具。 在一優(yōu)選實施方式中，泵浦光纖的橫截面形狀適配于泵浦源的射線射出面的橫截面形狀。由此，尤其在泵浦射線在端側輸入耦合到泵浦光纖中時，能夠實現高效的輸入耦合。特別是在使用二極管激光器(其射線射出面是矩形的)時可以選擇也具有矩形橫截面的泵浦光纖。通常，泵浦源的射線射出面的橫截面尺寸也適配于泵浦光纖的橫截面尺寸。
本發(fā)明還涉及一種用于制造光學纖維組件的方法，該光學纖維組件具有一個信號光纖和至少一個泵浦光纖，它們沿著至少一個相互作用區(qū)域并排延伸，在該相互作用區(qū)域中泵浦射線從泵浦光纖輸入耦合到信號光纖中，該方法包括這些步驟將信號光纖與所述至少一個泵浦光纖沿著該相互作用區(qū)域優(yōu)選材料鎖合地通過熔接部直接連接，在泵浦光纖上在相互作用區(qū)域的至少一個端部上產生用于向和/或從泵浦光纖導入和/或導出泵浦射線的耦合面。優(yōu)選，這樣的例如用于產生耦合面的再加工只在泵浦光纖上進行，并且使用連續(xù)的、不再加工的信號光纖。優(yōu)選在制造該光學纖維組件時使用具有小于200 μ m的直徑的泵浦光纖，以便允許使用標準接合方法。具有活性芯的信號光纖也不應當超過200 μ m的直徑，以便例如在設置拼接時、在寫光纖光柵時或者在設置光錐作為濾模器時可以以標準方法操作。在一有利方案中，耦合面在泵浦光纖上在包層側或在端側優(yōu)選通過微加工形成。 在此該微加工尤其可以通過用(X)2激光射線、準分子激光射線或者超短脈沖激光射線激光加工、通過離子蝕刻、濕腐蝕和干腐蝕來進行，其中必須確保信號光纖在加工時不被損壞。在一優(yōu)選方案中，耦合面在泵浦光纖上在包層側形成，其方式是，從泵浦光纖上切除一個區(qū)段。在此，被切除的區(qū)段通常不延伸到與信號光纖的熔接部并且用于與一單個傳輸光纖連接。在另一方案中，耦合面在泵浦光纖上在包層側形成，其方式是，在一可預給定的長度L上取消熔接部并且去除泵浦光纖的一個具有長度L的區(qū)段。在泵浦光纖的該被去除的區(qū)段的相對置的端部上可以各拼接上一個傳輸光纖，以便各形成一個與泵浦光纖的該被去除的區(qū)段相鄰地延伸的相互作用區(qū)域。在一特別優(yōu)選的方案中，在信號光纖和所述至少一個泵浦光纖的制造過程期間進行該信號光纖與所述至少一個泵浦光纖的連接。如果產生結構化預成型件，則信號光纖和泵浦光纖可以在制造時作為整體元件拉制，以減少再加工費用。替換地，也可以將單個的預成型件在一個共同的爐中或者在多個爐中加熱并將信號光纖與泵浦光纖直接在拉制過程期間優(yōu)選通過在冷卻區(qū)域中接觸而連接。


從說明書和附圖中得知本發(fā)明的其它優(yōu)點。前面所述的以及后面還要提到的特征也可以獨自地或者多個任意組合地應用。示出并描述的實施方式不應被理解為窮舉，而是具有用于描述本發(fā)明的示例性特點。附圖示出圖la-c已知的光學纖維組件，具有信號光纖和泵浦光纖，它們沿著接觸面處于光學接觸(圖la)或者材料鎖合地連接(圖lb)，以及具有這樣的光學纖維組件的光纖放大器 (圖 Ic)；圖加-d已知的光學纖維組件，具有梅花形布置的(圖2a)和線形布置的(圖2b)、 作為毛細管的橋接元件以及呈實心玻璃元件(圖2c)和包層層(圖2d)形式的橋接元件；圖3a_f光學纖維組件的橫剖面，具有直線布置的(圖3a，3c)和梅花形布置的(圖 3b)、圓形的信號光纖和圓形的泵浦光纖，以及光學纖維組件，具有D形的信號光纖和矩形的泵浦光纖(圖3d)、雙D形的信號光纖和兩個矩形的泵浦光纖(圖!Be)以及一個六角形的信號光纖和兩個矩形的泵浦光纖(圖3f)，分別呈直線布置。
圖如-b用于制造本發(fā)明光學纖維組件的第一方法，其中，在第一步驟中在外側面上切除泵浦光纖的一部分(圖4a)并且在第二步驟中將這些泵浦光纖在用作耦合面的切割棱邊上與傳輸光纖連接(圖4b)；圖fe-b用于制造本發(fā)明光學纖維組件的第二方法，其中，在第一步驟中將泵浦光纖在一長度上完全與信號光纖分開并去除(圖如)，使得形成兩個相互作用區(qū)域，在第二步驟中將這些相互作用區(qū)域在其端部與傳輸光纖連接(圖恥)；圖6根據本發(fā)明的光纖激光器，具有一個信號光纖和兩個矩形泵浦光纖；圖7根據本發(fā)明的光纖激光器，具有成直線布置的一個信號光纖和四個圓形泵浦光纖；圖8根據本發(fā)明的光纖放大器，具有傳輸光纖，該傳輸光纖將泵浦射線從第一相互作用區(qū)域導出并且導入第二相互作用區(qū)域；圖9根據本發(fā)明的激光放大器組件，具有第一和第二光學纖維組件；圖10根據本發(fā)明的光纖激光器，具有兩個矩形泵浦光纖和兩個二極管激光器，這些二極管激光器的泵浦射線直接輸入耦合到泵浦光纖中。
具體實施例方式圖3a_f以橫剖面示出光學纖維組件30a至30f的例子，這些光學纖維組件各具有一個信號光纖31a至31d以及一個或多個泵浦光纖3 至；34山35a, 35b, 36a，36b，37a，37b， 該信號光纖作為單包層光纖具有活性的單模芯32，該單模芯被作為泵浦芯的多模護套33a 至33d包圍。信號光纖31a至31d和泵浦光纖!Ma至；34山35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b可以有不同的幾何結構，下面借助圖3a_f示出它們中的一些。當然，信號光纖31a至31d和泵浦光纖3 至；34山35a, 35b, 36a，36b，37a，37b的其它幾何結構以及與信號光纖31a至31d 和泵浦光纖3 至34d，35a，35b，36a，36b，37a，37b的所示出的組合不同的其它組合也是可行的。信號光纖31a至31d分別通過熔接部38a至38h與泵浦光纖3 至34d，35a, 35b， 36a，36b，37a，37b材料鎖合地連接，由此泵浦射線可以從泵浦光纖3 至34d，35a，35b， 36a, 36b, 37a, 37b輸入耦合到信號光纖31a至31d的活性芯32中。為了使泵浦射線從該/ 這些泵浦光纖3 至；34山35a, 35b，36a, 36b，37a, 37b輸入耦合到活性芯32中更容易，泵浦光纖34a至34d, 35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b與信號光纖31a至31d的泵浦芯33a至33d相比具有相同的或者較小的折射率。圖3a示出一光學纖維組件30a，具有一個圓形的信號光纖31a和兩個圓形的泵浦光纖34a，34b，它們在一共同平面中以直線布置安置。泵浦光纖34a，34b通過熔接部38a， 38b與信號光纖31a連接。圖北示出一光學纖維組件30b，具有圓形的信號光纖31a，該信號光纖在邊緣區(qū)域中通過熔接部38a，38b與圓形的泵浦光纖34a，34b連接，并且該信號光纖具有一個圓形的泵浦芯33a。此外該光學纖維組件30b具有一個第三和一個第四圓形的泵浦光纖34c，34d， 其中，第三泵浦光纖3 在信號光纖31a的上邊緣區(qū)域中通過熔接部38c、第四泵浦光纖 34d在信號光纖31a的下邊緣區(qū)域中通過熔接部38d分別與信號光纖31a連接。圖3c示出一光學纖維組件30c，具有圖3a的圓形信號光纖31a和圓形泵浦光纖 34a, 34b以及兩個另外的圓形泵浦光纖35a，35b。信號光纖31a和四個泵浦光纖34a，34b，35a, 35b在一個平面中并排布置并且形成直線布局。信號光纖31a通過熔接部38a，38b與第一和第二泵浦光纖34a，34b連接。第一泵浦光纖3 通過另一熔接部39a與另外的泵浦光纖3 連接并且第二泵浦光纖34b通過另一熔接部39b與另外的泵浦光纖3 連接。與圖北相反，圖3a和3c示出光學纖維組件30a，30c的扁面布置。信號光纖31a 和泵浦光纖34a，34b，35a，3 在一個平面中并排布置。該扁平的光學纖維組件允許更好地觸及到信號光纖31a并且導致在彎曲和冷卻方面的優(yōu)先方向，該優(yōu)先方向必要時可與偏振的優(yōu)先方向相關聯。扁平的光纖組件還允許更簡單地由光柵、例如由光纖光柵寫入到信號光纖31a的活性芯32中。主要在光學纖維組件由信號光纖和泵浦光纖組成以及熔接部在一個共同的制造過程中制成時需要觸及到信號光纖31a。圖3d示出一光學纖維組件30d，具有一信號光纖31b，該信號光纖通過熔接部38e 與一正方形的泵浦光纖36a材料鎖合地連接。該信號光纖31b具有所謂D形，以便突破泵浦芯33b的圓柱體對稱并且改善泵浦射線從泵浦芯3 到信號光纖31b的活性芯32的輸入耦合。這是有利的，因為當泵浦芯具有圓形橫截面時泵浦射線優(yōu)選以在信號光纖的中心具有最小強度的模傳播，使得只有少量泵浦射線在活性芯中被吸收。已知的突破泵浦芯圓柱體對稱的泵浦芯幾何形狀例如是具有偏心活性芯的圓形泵浦芯、星形泵浦芯、D形或者雙 D形泵浦芯以及矩形、六邊形、八邊形或者其它多邊形泵浦芯。對稱突破也可以通過光纖的耦聯來實現。圖!Be示出一光學纖維組件30e，具有一個信號光纖31c和兩個正方形的泵浦光纖 36a, 36b，它們形狀鎖合地通過熔接部38e，38f連接。信號光纖31c具有圓形的活性芯32和雙D形的泵浦芯33c。該熔接部38e，38f位于泵浦芯33c的雙D側和泵浦光纖36a，36c的矩形側之間。為了影響激光射線的偏振，信號光纖31c包含所謂Mress Rods (應力棒)39a， 39b，它們對活性芯32中的射線施加偏振獲得作用。圖3f示出一光學纖維組件30f，具有一個六角形信號光纖31d和兩個矩形泵浦光纖37a，37b，它們材料鎖合地通過熔接部38g，3 !與信號光纖31d連接。該信號光纖31d具有圓形的活性芯32和六角形的泵浦芯33d。熔接部38g，38h分別位于六角形泵浦芯33d的一個側邊和對應的泵浦光纖37a，37b的矩形側邊之間。根據本發(fā)明，在圖3a至3f的光纖組件30a至30f的泵浦光纖3 至34d，35a, 35b， 36a, 36b, 37a, 37b 上，在那里所示出的、泵浦光纖 34a 至 34d, 35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b 直接通過熔接部38a至3 與信號光纖31a至31d連接的區(qū)域中，施加耦合面，這些耦合面可實現泵浦射線進入或者離開泵浦光纖3 至34d，35a，35b，36a，36b，37a，37b的輸入耦合或輸出耦合。下面根據圖4a，b以及5a，b說明用于制造本發(fā)明光學纖維組件的兩種方法。圖4a，b示出用于制造本發(fā)明光學纖維組件40的第一方法，其中，在第一步驟中， 在圖3a的具有信號光纖31a和泵浦光纖34a，34b的光纖組件30a上去除泵浦光纖34a，34b 的區(qū)段41a，41b，如在圖如中所示那樣。為此對泵浦光纖34a，34b例如用(X)2激光射線、 準分子激光射線或者超短脈沖激光射線進行微加工，以便將區(qū)段41a，41b從泵浦光纖34a， 34b上切除，由此各形成一個包層側的切割棱邊作為泵浦光纖34a，34b上的耦合面42a， 42b。在切除區(qū)段41a，41b時必須確保，信號光纖31a以及在信號光纖31a和泵浦光纖34a， 34b之間的熔接部38a，38b不被破壞。在第二步驟中，泵浦光纖34a，34b的耦合面42a，42b 如在圖4b中所示與用于導入或者導出泵浦射線的傳輸光纖43a，43b借助已知的拼接方法連接。泵浦光纖34a，34b的耦合面42a，42b和傳輸光纖43a，4 在此如此相互調整，使得傳輸光纖43a，4 的幾何形狀得以延續(xù)或者傳輸光纖43a，4 的橫截面被對應的泵浦光纖 34a, 34b包圍。在此，泵浦光纖34a，34b的耦合面42a，4 各形成一個相互作用區(qū)域44a， 44b的一個導入側或者導出側端部，沿著該端部，泵浦射線從對應的泵浦光纖34a，34b輸入耦合到信號光纖31a中。從傳輸光纖43a，4 到對應的泵浦光纖34a，34b的過渡以盡可能小的角錯位進行。顯然，在這里所描述的本發(fā)明制造方法的第一實施方式中，替代圖3a的具有信號光纖31a和泵浦光纖34a，34b的光學纖維組件30a，也可以使用圖北-f的具有信號光纖 31a-31d 和泵浦光纖 34a-34d，35a, 35b, 36a, 36b, 37a 的光纖組件 30b_30f。圖5a，b示出用于制造根據本發(fā)明的、由圖!Be的光學纖維組件30e組成的光學纖維組件50的第二方法。在第一步驟中，去除泵浦光纖36a，36b的區(qū)段51a，51b，其方式是， 在長度L上消除信號光纖31c和泵浦光纖36a，36b之間的材料鎖合的熔接部38e，38f。泵浦光纖36a，36b的區(qū)段51a，51b與信號光纖31c的分離例如通過用CO2激光射線、準分子激光射線或者超短脈沖激光射線進行激光微加工，通過離子蝕刻(Ion Milling)、濕腐蝕(Wet Etching)或干腐蝕(Dry Etching)進行。在此也必須確保，信號光纖31c不由于在去除泵浦光纖36a，36b的區(qū)段51a，51b時的加工而損壞。通過從泵浦光纖36a，36b去除區(qū)段51a， 51b，在這些區(qū)段上在端面各構成兩個耦合面52a，52b或52c，52d。在第二步驟中，將泵浦光纖36a，36b的耦合面5 至52b如圖恥所示與用于導入或導出泵浦射線的傳輸光纖53a至53d借助已知的拼接方法連接。由此在每個泵浦光纖 36a, 36b上構成兩個相互作用區(qū)域Ma，54b或Mc，54d,沿著這些相互作用區(qū)域，泵浦射線輸入耦合到信號光纖31c中。在此，泵浦光纖36a，36b的光纖端部上的耦合面5 至52d 又如此構型，使得傳輸光纖53a至53d的幾何形狀被繼續(xù)或者傳輸光纖53a至53d的橫截面被對應的泵浦光纖36a，36b包圍。從傳輸光纖53a，53d到對應的泵浦光纖36a，36b的過渡在這種情況下也以盡可能小的角錯位進行。顯然，在這里所描述的本發(fā)明制造方法的第二實施方式中，替代圖3的具有信號光纖31c和泵浦光纖36a，36b的光學纖維組件30e，也可以使用圖3a_3d，3f的具有信號光纖 31a, 31b, 31d 和泵浦光纖 34a 至 34d, 35a, 35b, 36a, 37a, 37b 的光纖組件 30a_30d，30f。在圖4和5中示出的根據本發(fā)明的、由一個信號光纖31a，31c和多個泵浦光纖 34a, 34b, 36a, 36b組成的光學纖維組件40，50或者相應的變型如結合圖3a_f所描述的光學纖維組件可以用在光纖放大器或者光纖激光器組件中，在圖6至10中示出它們的一些例子。顯然，在所有這里描述的組件中，在信號光纖上、特別是在去除了泵浦光纖的區(qū)域中，可以施加上一個或者多個功能元件，例如光柵、絕緣體、光錐、旋轉器、分路器等。圖6示出根據本發(fā)明的光纖激光器組件60，具有光學纖維組件61，該光學纖維組件具有一個信號光纖62和兩個泵浦光纖63a，63b，這些泵浦光纖通過熔接部64a，64b材料鎖合地與信號光纖62連接。信號光纖62構造成單包層光纖，其中，泵浦芯可以如圖3a-f 中那樣或者如結合圖3a-f所描述的那樣構成。光學諧振器區(qū)段65被第一和第二光纖光柵 (FBG) 65a, 65b限界，這些光纖光柵與信號光纖62連接或者通過已知方法寫入到信號光纖 62中。根據圖6a的光纖激光器組件60具有六個泵浦源66a至66f，它們的泵浦射線通過六個導入泵浦射線的傳輸光纖67a至67f導入給兩個泵浦光纖63a，63b。在此，傳輸光纖 67a，67c，67e與第一泵浦光纖63a的光纖入口上的耦合面68a、傳輸光纖67b，67d，67f與第二泵浦光纖63b的光纖入口上的耦合面68b通過拼接連接與第一或第二泵浦光纖63a，63b 連接。輸入耦合到泵浦光纖63a，6 中的泵浦射線各沿著一個相互作用區(qū)域69a，69b輸入耦合到信號光纖62中，該相互作用區(qū)域通過信號光纖62和對應的泵浦光纖63a，6;3b之間的熔接部64a，64b形成。六個另外的傳輸光纖67g至671用于泵浦射線從對應的泵浦光纖 63a, 63b的輸出耦合，其中，傳輸光纖67g，67i，67k固定在第一泵浦光纖63a的對置的光纖端部(光纖出口)上的另一耦合面68c上，傳輸光纖67h，67j，671固定在第二泵浦光纖63b 的對置的光纖端部(光纖出口)上的另一耦合面68d上。泵浦光纖63a，6 具有矩形橫截面。它們如此構造，使得傳輸光纖67a至67f或 67g至67i的橫截面分別被對應的泵浦光纖63a，6 包圍。一個矩形泵浦光纖與多個圓形泵浦光纖相比的優(yōu)點是，由于支承面較大而具有更好的冷卻可能性。圖7示出另一根據本發(fā)明的光纖激光器組件70，具有一光學纖維組件71，該光學纖維組件具有直線布置的一個信號光纖72和四個圓形泵浦光纖73a至73d。如在圖7中以通過光學纖維組件71的橫截面所示，信號光纖72通過熔接部74a，74b與第一和第二泵浦光纖73a，7 材料鎖合地連接，這些泵浦光纖本身與第三和第四泵浦光纖73c，73d通過熔接部7 ，74d連接。多個圓形泵浦光纖73a至73d與一個矩形泵浦光纖相比的優(yōu)點是，可使用標準光纖并且不必制造特殊光纖。在光學纖維組件71中，信號光纖72中的光學諧振器區(qū)段75由第一和第二光纖光柵(FBG)75a，75b限界，這些光纖光柵與信號光纖72連接或者通過已知方法寫入到信號光纖72中。光纖激光器70具有四個泵浦源76a至76d，它們的泵浦射線通過四個傳輸光纖 77a至77d分別導入給四個泵浦光纖73a至73d中的一個。在此，傳輸光纖77a至77d中的每一個通過一個拼接連接固定在一個泵浦光纖73a至73d的對應光纖端部(光纖入口 )上的一個耦合面78a至78d上。通過圖7中沒有示出的、泵浦光纖73a至73d的對置的端部 (光纖出口)上的另外的傳輸光纖，泵浦射線從泵浦光纖73a至73d導出。在圖7中示出的光學纖維組件71中，泵浦射線從第一和第二泵浦光纖73a，7 通過與信號光纖72的熔接部74a，74b處的對應相互作用區(qū)域79a，79b輸入耦合到該信號光纖中。相應地，泵浦射線從第三和第四泵浦光纖73c，73d在對應的附加相互作用區(qū)域79c， 79d上輸入耦合到第一和第二泵浦光纖73a，73b中，該附加相互作用區(qū)域由第一泵浦光纖 73a與第三泵浦光纖73c或者第二泵浦光纖7 與第四泵浦光纖73d的熔接部74c，74d形成，泵浦射線從第一和第二泵浦光纖出來通過相互作用區(qū)域79a，79b輸入耦合到信號光纖 72中。圖8示出一根據本發(fā)明的光纖放大器80，具有光學纖維組件81，該光學纖維組件具有一個信號光纖82以及兩個泵浦光纖83a，83b，它們分別通過熔接部84a，84b材料鎖合地與信號光纖82連接。泵浦源85 (例如二極管激光器)產生泵浦射線，該泵浦射線通過第一傳輸光纖86a導入給第一泵浦光纖83a，其中，第一傳輸光纖86a通過第一泵浦光纖83a 的光纖端部(光纖入口)上的第一耦合面87a與第一泵浦光纖83a通過拼接連接相連接。 第一泵浦光纖83a在與信號光纖82的熔接部8 上具有相互作用區(qū)域88a，通過該相互作用區(qū)域，泵浦射線從第一泵浦光纖83a輸入耦合到信號光纖82中并且激光射線在該信號光
13纖的芯82a中被加強。在泵浦光纖83a的對置的光纖端部(光纖出口)上，在第二耦合面 87b上，沒有沿著相互作用區(qū)域88a輸入耦合到信號光纖82中的泵浦射線通過第二傳輸光纖86b導出，該第二傳輸光纖與第一泵浦光纖83a通過拼接連接相連接。該第二傳輸光纖 86b在其對置的光纖端部(光纖出口)上與第二泵浦光纖8 的耦合面87c連接，使得泵浦射線從第二傳輸光纖86b導入到第二泵浦光纖83b。因為第二泵浦光纖8 也與信號光纖 82通過熔接部84b材料鎖合地連接并且在熔接部84b上具有相互作用區(qū)域88b，所以另外的泵浦射線輸入耦合到信號光纖82中。第二泵浦光纖8 在其光纖出口上通過另一耦合面87d與第三傳輸光纖86c連接，該第三傳輸光纖將在第二泵浦光纖83b中也沒有輸入耦合到信號光纖82中的泵浦射線從光學纖維組件81中導出。圖9示出根據本發(fā)明的光纖激光器組件90，呈主振蕩器功率放大器(MOPA)系統的形式。該光纖激光器組件90具有一個第一光學纖維組件91a以及一個第二光學纖維組件 91b，該第一光學纖維組件形成振蕩器區(qū)段90a，該第二光學纖維組件形成放大器區(qū)段90b。 這兩個區(qū)段90a，90b在圖9的示圖中通過虛線相互分開并且通過一共同的信號光纖92相互連接。第一光學纖維組件91a具有第一泵浦光纖93a和第二泵浦光纖93b，它們通過熔接部94a，94b與信號光纖92材料鎖合地連接。在第一光學纖維組件91a上形成一諧振器區(qū)段95，該諧振器區(qū)段由兩個光纖光柵95a，95b限界并且在其中產生激光射線，該激光射線沿著信號光纖92傳播到第二光學纖維組件91b中。第一泵浦光纖93a通過光纖入口上的第一耦合面98a與第一傳輸光纖97a連接， 該傳輸光纖將第一泵浦源96a的泵浦射線傳送給第一泵浦光纖93a。第一泵浦光纖93a在與信號光纖92的熔接部9 處具有相互作用區(qū)域99a，通過該相互作用區(qū)域，泵浦射線從第一泵浦光纖93a輸入耦合到信號光纖92中。在第一泵浦光纖93a在光纖出口處的耦合面98c上與第三傳輸光纖97c連接，該第三傳輸光纖將在相互作用區(qū)域99a中沒有輸入耦合到信號光纖92中的泵浦射線從第一泵浦光纖93a導出。類似于第一泵浦光纖93a，第二泵浦光纖9 通過光纖入口處的耦合面98b與第二傳輸光纖97b連接，該第二傳輸光纖將第二泵浦源96b的泵浦射線導入第二泵浦光纖93b。在光纖出口處的耦合面98d上，第二泵浦光纖9 與第四傳輸光纖97d連接。沿著第二相互作用區(qū)域99b，第二泵浦光纖9 的泵浦射線輸入耦合到信號光纖92中。第二光學纖維組件91b具有第三泵浦光纖93c和第四泵浦光纖93d，它們通過熔接部Mc，94d與信號光纖92材料鎖合地連接并且在各自的熔接部Mc，94d上各具有一個相互作用區(qū)域99c，99d。第三泵浦光纖93c在光纖入口處的耦合面98e上與第三傳輸光纖97c 連接，該第三傳輸光纖將第三泵浦光纖93c與第一光纖組件91a的第一泵浦光纖93a連接并且將沿著第一泵浦光纖93a的相互作用區(qū)域99a沒有輸入耦合到信號光纖92中的泵浦射線傳輸到第三泵浦光纖93c中，以便將泵浦射線在那里沿著第三相互作用區(qū)域99c輸入耦合到信號光纖92中。類似地，第四泵浦光纖93d也在光纖入口處的耦合面98f上與第四傳輸光纖93d連接，該第四傳輸光纖將第四泵浦光纖93d與第一光學纖維組件91a的第二泵浦光纖9 連接并且將沿著第二泵浦光纖9 的相互作用區(qū)域99b沒有輸入耦合到信號光纖92中的泵浦射線傳輸到第四泵浦光纖93d中并將該泵浦射線沿著第四相互作用區(qū)域 99d輸入耦合到信號光纖93d中。通過泵浦光纖93a至93d或者對應的相互作用區(qū)域99a至99d的長度，第一和第二泵浦源96a，96b的泵浦射線可以在具有第一光學纖維組件91a 的振蕩器區(qū)段90a和具有第二光學纖維組件91b的放大器區(qū)段90b之間任意分配。第一光學纖維組件91a和第二光學纖維組件91b可以由唯一一個光學纖維組件產生。在該情況下第一和第三泵浦光纖93a，93c以及第二和第四泵浦光纖93b，93d分別是同一泵浦光纖的一個區(qū)段，該泵浦光纖在光學纖維組件91a，91b之間的區(qū)域中被完全去除。 替換地可以將這些泵浦光纖只在第一和第二光學纖維組件91a，91b的末端或始端的一個小的區(qū)域中去除。這里在第一和第二光學纖維組件91a，91b之間的區(qū)域中保留與信號光纖 90的熔接部。該實施方式的優(yōu)點是，減少了在分離熔接部和在去除泵浦光纖時的費用。因為第一和第二泵浦源96a，96b的泵浦射線通過第三和第四傳輸光纖97c，97d導出，余下的泵浦光纖區(qū)段不包含泵浦射線并且因此對在信號光纖92中導向的激光射線沒有影響。最后，圖10示出一根據本發(fā)明的光纖激光器組件100，具有一個光學纖維組件 101，該光學纖維組件包括一個信號光纖102以及兩個矩形泵浦光纖103a，103b，該信號光纖由一個活性芯10 和一個泵浦芯10 組成。設置了一個第一二極管激光器和一個第二二極管激光器作為泵浦源105a，105b，這些二極管激光器由單個發(fā)射極組成，這些單個發(fā)射極并排地并且相疊地安置并且具有矩形的射線射出面104a，104b。泵浦源105a，105b的泵浦射線在從射線射出面104a，104b射出后在沒有傳輸光纖并且沒有輸入耦合光具的情況下在端側的耦合面107a，107b上輸入耦合到兩個泵浦光纖103a，103b中，這兩個泵浦光纖的矩形橫截面適配于泵浦源105a，105b的射線射出面104a，104b的幾何形狀。泵浦射線然后從兩個泵浦光纖103a，103b在相互作用區(qū)域108a，108b中沿著諧振器區(qū)段109輸入耦合到信號光纖102中，該諧振器區(qū)段在兩個光纖光柵109a，109b之間形成。在泵浦源105a， 105b的射線射出面104a，104b與泵浦光纖103a，103b的耦合面107a，107b之間有一間隙 110a, 110b，該間隙被選擇得盡可能小。如果在技術上可以實現，射線射出面104a，104b也可以被置于與耦合面107a，107b直接光學接觸，即沒有間隙110a，110b。借助上面描述的組件可以通過泵浦光纖和信號光纖的幾何形狀、信號光纖和泵浦光纖之間的尺寸比以及通過確定相互作用區(qū)域的相互作用長度來有針對性地導入或者導出泵浦射線，相反，在傳統的端部泵浦的光纖組件中會出現，泵浦射線的強度沿著整個信號光纖呈指數衰減。
權利要求
1.光學纖維組件(40；50 ；61 ；71 ；81 ；91a，b ；101)，具有一個信號光纖(31a-d ；62 ；72 ； 82 ；92 ；102)并且具有至少一個泵浦光纖(34a-c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a_d ； 83a，b ；93a-d ；103a, b)，它們沿著至少一個相互作用區(qū)域(44a，b ；54a_d ；69a, b ；79b, c ； 88a, b ；99a-d ； 108a, b)并排延伸并且沿著所述相互作用區(qū)域(44a, b ；54a-d ；69a, b ；79b, c ；88a, b ；99a-d ； 108a, b)直接地、優(yōu)選材料鎖合地通過熔接部(38a_38h ；64a, b ；74a, b ； 84a, b)相互連接，在所述相互作用區(qū)域中，泵浦射線從泵浦光纖(3^-c ；35a, b ；36a, b ； 37a, b ；63a, b ；73a_d ；83a, b ；93a_d ；103a, b)輸入耦合到信號光纖(31a_d ；62 ；72 ；82 ； 92 ； 102)中，其特征在于，該泵浦光纖(34a-c ；35a,b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a_d ；83a，b ； 93a-d ；103a, b)在所述相互作用區(qū)域 04a，b ；54a_d ；69a, b ；79b, c ；88a, b ；99a_d ； 108a, b)的至少一個端部上具有一耦合面(42a, b ；52a_d ；68a_d ；78a，b ；87a_d ；98a_f ； 107a, b)， 所述耦合面用于向和/或從泵浦光纖CMa-c ；35a,b ；36a，b ;37a，b ;63a，b ；73a_d;83a，b ； 93a-d ；103a, b)導入和/或導出泵浦射線。
2.根據權利要求1的光學纖維組件，所述光學纖維組件具有至少一個傳輸光纖(43a， b ；53a-d ；67a_I ；77a_d ；86a_c ；97a_d)，所述傳輸光纖在所述耦合面(42a，b ；53a_d ； 67a-d ；77a, b ；87a_d ；98a-f)上與所述泵浦光纖(34a_c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ； 73a-d ；83a, b ；93a-d)處于光學接觸，優(yōu)選借助拼接連接固定。
3.根據權利要求2的光學纖維組件，其中，至少一個傳輸光纖(86b；97c, d)將第一泵浦光纖(83a ；93a, b)的一個耦合面(87b ；98c, d)與該第一泵浦光纖(83b，93c，d)或另一泵浦光纖(83b,93c, d)的另一耦合面(87c,98e, f)連接。
4.根據前述權利要求之一的光學纖維組件，其中，所述耦合面(42a，b；52a-d ；68a-d ； 78a, b ；87a-d ；98a-f ；107a, b)在所述泵浦光纖(34a_c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ； 73a-d ；83a, b ；93a_d ；103a, b)上在包層側或在端側形成。
5.根據前述權利要求之一的光學纖維組件，其中，所有泵浦光纖(3^-c；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a_d ；83a, b ；93a_d ；103a, b)的橫截面的總和至少與信號光纖(31a_d ； 62 ；72 ；82 ；92 ； 102)的橫截面一樣大。
6.根據前述權利要求之一的光學纖維組件，其中，所述泵浦光纖(36a，b；37a, b ；63a, b;103a,b)具有矩形的橫截面。
7.光纖放大器(80)，具有一個根據前述權利要求之一的光學纖維組件(81)以及具有至少一個用于將泵浦射線導入到耦合面(87a)的泵浦源(85)。
8.光纖激光器組件(60；70 ；90 ；100)，具有一個根據權利要求1至6之一的光學纖維組件(61 ；71 ；91a ； 101)、至少一個用于將泵浦射線導入到至少一個耦合面(68a, 68b ；78a-d ； 98a，b ； 107a, 107b)的泵浦源(66a_f ；76a_d ；96a, b ；105a, b)以及一個設置在信號光纖 (62 ；72 ；92 ； 102)上的諧振器區(qū)段(65，75，95，109)，在該諧振器區(qū)段上形成所述相互作用 gj|!c (69a, b ；79a, b ；99a, b ； 108a, b)。
9.根據權利要求8的光纖激光器組件，其中，在所述信號光纖(9 上，在所述光學諧振器區(qū)段之外，為了加強從該光學諧振器區(qū)段(65，75，95，109)射出的激光射線，形成另一光學纖維組件(91b)，其中，該信號光纖(9 與至少一個泵浦光纖(93c，d)形成另一相互作用區(qū)域(99c，d)，該另一相互作用區(qū)域在一端部上具有另一耦合面(98e，f)，該另一耦合面優(yōu)選通過一傳輸光纖(97c，d)與該光學諧振器區(qū)段(65，75，95，109)中的相互作用區(qū)域(99a,99b)的一耦合面(98b, d)耦合。
10.根據權利要求9的光纖激光器組件，其中，所述相互作用區(qū)域(99a，b)和所述另一相互作用區(qū)域(99c，d)在同一泵浦光纖(94a，c ；94b, d)上形成。
11.根據權利要求9或10的光纖激光器組件，其中，所述相互作用區(qū)域(99a，b)的長度與所述另一相互作用區(qū)域(99c，d)的長度這樣協調，使得在這兩個相互作用區(qū)域(99a， b ；99c, d)中輸入耦合到信號光纖(92)中的泵浦功率產生所希望的比例。
12.根據權利要求7的光纖放大器或者根據權利要求8至11之一的光纖激光器組件 (100)，其中，在泵浦源(10 ，b)、優(yōu)選二極管激光器的射線射出面(104a，b)與優(yōu)選在泵浦光纖(103a，b)上在端側設置的耦合面(107a，b)之間，存在一間隙，通過該間隙，泵浦射線輸入耦合到泵浦光纖(103a，b)中。
13.根據權利要求12的光纖放大器或者光纖激光器組件(100)，其中，所述泵浦光纖 (103a, b)的橫截面形狀適配于所述泵浦源(105a，b)的射線射出面(104a，b)的橫截面形狀。
14.用于制造光學纖維組件(40；50 ；61 ；71 ；81 ；91a, b ；101)的方法，該光學纖維組件具有一個信號光纖(31a-d ；62 ；72 ；82 ；92 ；102)并且具有至少一個泵浦光纖(34a-c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a_d ；83a, b ；93a_d ；103a, b)的，它們沿著至少一個相互作用區(qū)域(44a, b ；54a-d ；69a，b ；79b，c ;88a，b ；99a_d ； 108a, b)并排地延伸，在所述相互作用區(qū)域中泵浦射線從泵浦光纖(34a-c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a_d ；83a, b ；93a_d ；103a, b)輸入耦合到信號光纖(31a-d ；62 ；72 ；82 ；92 ； 102)中，該方法包括這些步驟將所述信號光纖(31a-d ；62 ；72 ；82 ；92 ；102)與所述至少一個泵浦光纖(34a-c ；35a,b ；36a，b ；37a，b ； 63a, b ；73a-d ；83a, b ；93a_d ； 103a, b)沿著所述相互作用區(qū)域 04a，b ；54a_d ；69a, b ；79b, c ；88a, b ；99a-d ； 108a, b)優(yōu)選材料鎖合地通過熔接部(38a_38h ；64a, b ；74a, b ；84a, b) 直接連接，其特征在于，在泵浦光纖(3^-c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a_d ；83a, b ； 93a-d ； 103a, b)上在所述相互作用區(qū)域 04a，b ；54a_d ；69a，b ；79b，c ；88a，b ；99a_d ；108a, b)的至少一個端部上產生一耦合面(42a, b ；52a_d ；68a_d ；78a，b ；87a_d ；98a_f ；107a, b)， 用于向和 / 或從所述泵浦光纖(34a-c ；35a,b ；36a，b ；37a，b ；63a，b ；73a_d ；83a，b ；93a_d ； 103a, b)導入和/或導出泵浦射線。
15.根據權利要求14的方法，其中，所述耦合面(42a,b ；52a-d ；68a-d ；78a, b ；87a-d ； 98a-f ；107a, b) (34a-c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a-d ；83a, b ；93a-d ； 103a, b)上在包層側或在端側優(yōu)選通過微加工形成。
16.根據權利要求14或15之一的方法，其中，所述耦合面(42a，42b)在泵浦光纖(34a， 34b)上在包層側形成，其方式在于，從所述泵浦光纖(34a，34b)切除一個區(qū)段Gla，41b)。
17.根據權利要求14或15之一的方法，其中，所述耦合面(52a-52d)在泵浦光纖(36a， 36b)上在包層側形成，其方式在于，在一可預給定的長度L上消除所述熔接部(38e，38f)并且將該泵浦光纖(36a，36b)的一個具有該長度L的區(qū)段(51a，51b)去除。
18.根據權利要求14至17之一的方法，其中，在所述信號光纖(31a-d；62 ；72 ；82 ；92 ； 102)和所述至少一個泵浦光纖(34a-c ；35a，b ；36a，b ；37a，b ；63a，b ；73a_d ；83a，b ；93a_d ； 103a, b)的制造過程期間進行所述信號光纖(31a-d ；62 ；72 ；82 ；92 ； 102)與所述至少一個(34a-c ；35a, b ；36a, b ；37a, b ；63a, b ；73a-d ；83a, b ；93a-d ；103a, b)白勺
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學纖維組件(91a；91b)，具有一信號光纖(92)并且具有至少一個泵浦光纖(93a，b；93c，d)，它們沿著至少一個相互作用區(qū)域(99a，b；99c，d)并排延伸并且沿著該相互作用區(qū)域(99a，b；99c，d)直接地、優(yōu)選材料鎖合地通過熔接部相互連接，在該相互作用區(qū)域中泵浦射線從泵浦光纖(93a，b；93c，d)輸入耦合到信號光纖(92)中。該泵浦光纖(93a，b；93c，d)在該相互作用區(qū)域(99a，b；99c，d)的至少一個端部上具有一耦合面(98a-d；98e，f)，用于向和/或從泵浦光纖(93a，b；93c，d)導入和/或導出泵浦射線。
文檔編號G02B6/28GK102265197SQ200980152731
公開日2011年11月30日 申請日期2009年10月8日 優(yōu)先權日2008年10月29日
發(fā)明者M·庫姆卡爾, S·G·P.·施特羅邁爾 申請人:通快激光兩合公司