專利名稱：雙包層光纖激光器的泵浦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與雙包層光纖激光器有關(guān)，特別是一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置。
在先泵浦技術(shù)中，采用端面泵浦和側(cè)面泵浦兩種方法。端面泵浦方法，通常采用大功率半導(dǎo)體激光器列陣，發(fā)出的激光經(jīng)光束整形、透鏡組聚焦后從端面進(jìn)入雙包層激光器的內(nèi)包層(參見寧鼎等人發(fā)表的“摻Y(jié)b3+雙包層光纖激光器的研究”，《光子學(xué)報(bào)》，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(jìn)入內(nèi)包層，但必須對(duì)泵浦用的半導(dǎo)體激光器陣列進(jìn)行制冷，并對(duì)其輸出的激光束整形，因此這種泵浦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。側(cè)面泵浦方法，把雙包層光纖的外包層和涂敷層剝?nèi)?，在?nèi)包層上刻一個(gè)V形槽，如圖2所示。半導(dǎo)體激光經(jīng)透鏡聚焦到V形槽的一個(gè)端面上，經(jīng)反射后進(jìn)入內(nèi)包層(參見李朝暉等人發(fā)表的“包層泵浦技術(shù)在光纖通信中的應(yīng)用”，《物理學(xué)進(jìn)展》，第22卷，第3期，2002.9)。這種方法可以用多個(gè)不需制冷的半導(dǎo)體激光器泵浦雙包層光纖，使更多的泵浦光進(jìn)入內(nèi)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(jiǎn)便地把更多的半導(dǎo)體激光高效地耦合進(jìn)入內(nèi)包層，是提高雙包層光纖激光器輸出功率的關(guān)鍵問題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置，其特征在于其構(gòu)成是一總傳輸石英光纖，該總傳輸石英光纖分別連接多個(gè)由石英光纖和半導(dǎo)體激光器串聯(lián)的分支，該總傳輸石英光纖的輸出端設(shè)一聚焦透鏡組，其相互關(guān)系是各分支半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光經(jīng)各對(duì)應(yīng)的分支連接的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傳出的較大功率的激光，經(jīng)聚焦透鏡組聚焦后注入雙包層光纖激光器的內(nèi)包層。
在一根總的傳輸光纖上熔接若干個(gè)石英光纖分支，把用作泵浦源的帶尾纖的半導(dǎo)體激光器與每個(gè)分支相連，每個(gè)這樣的半導(dǎo)體激光器的功率小于2W，無需制冷。眾多的半導(dǎo)體激光器輸出的激光經(jīng)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，再通過透鏡組耦合進(jìn)入雙包層光纖的內(nèi)包層。接入總傳輸光纖的半導(dǎo)體激光器越多，進(jìn)入雙包層激光器內(nèi)包層的泵浦光功率也就隨之增大，本發(fā)明的技術(shù)效果是很明顯的接入總傳輸光纖的半導(dǎo)體激光器越多，進(jìn)入雙包層激光器內(nèi)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，作為泵浦源的半導(dǎo)體激光器不需要制冷，因而具有較高的實(shí)用價(jià)值。


圖1為現(xiàn)有大功率半導(dǎo)體激光器列陣泵浦雙包層激光器的原理2為現(xiàn)有V形槽法泵浦原理3為本發(fā)明雙包層光纖激光器泵浦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明雙包層光纖激光器泵浦裝置的結(jié)構(gòu)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(21)、半導(dǎo)體激光器(L1)，分支連接石英光纖(22)、半導(dǎo)體激光器(L2)，……分支連接石英光纖(2n)、半導(dǎo)體激光器(Ln)等n個(gè)分支連接石英光纖和半導(dǎo)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(dǎo)體激光器[(L1)-(Ln)]發(fā)出的激光經(jīng)各對(duì)應(yīng)的分支連接石英光纖[(21)-(2n)]輸入總傳輸石英光纖(1)，在總傳輸石英光纖(1)的一端傳出的較大功率的激光經(jīng)聚焦透鏡組(3)聚焦后進(jìn)入雙包層光纖激光器(4)的內(nèi)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。
下面是一個(gè)具體實(shí)施例總傳輸石英光纖采用直徑300μm，NA＝0.37的純石英光纖，用10根直徑為200μm，NA＝0.37的石英光纖作為分支熔接在總光纖上，各分支光纖的軸線與總光纖軸線成10°夾角，以保證半導(dǎo)體激光器輸出的激光從各分支導(dǎo)入總光纖并傳輸?shù)娇偣饫w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(dǎo)體激光器。這樣10個(gè)半導(dǎo)體激光器輸出的激光經(jīng)總傳輸光纖匯合在一起形成一個(gè)大功率泵浦源，向雙包層光纖激光器提供大功率泵浦光。
綜上所述，本發(fā)明是用一根總傳輸石英光纖把眾多不需要制冷的半導(dǎo)體激光器發(fā)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，然后再耦合進(jìn)入光纖激光器的內(nèi)包層，以獲得較大功率的泵浦光。
權(quán)利要求
1.一種雙包層光纖激光器的泵浦裝置，其特征在于其構(gòu)成是一總傳輸石英光纖(1)，該總傳輸石英光纖(1)分別連接n個(gè)由石英光纖(2i)和半導(dǎo)體激光器(3i)串聯(lián)的分支，該總傳輸石英光纖的輸出端設(shè)一聚焦透鏡組(4)，其相互關(guān)系是半導(dǎo)體激光器(3i)發(fā)出的激光經(jīng)各對(duì)應(yīng)的分支連接石英光纖(2i)輸入總傳輸石英光纖(1)，在總傳輸石英光纖(1)的輸出端傳出的較大功率的激光經(jīng)聚焦透鏡組(4)聚焦后注入雙包層光纖激光器(5)的內(nèi)包層。
全文摘要
本發(fā)明是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(gè)分支石英傳輸光纖、帶尾纖的半導(dǎo)體激光器、聚焦透鏡組等組成。通過這些分支，若干個(gè)無需制冷的大功率激光器輸出的激光被耦合進(jìn)入這根總傳輸光纖并向一個(gè)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(shù)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造，有較高的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H01S3/091GK1440094SQ0311581
公開日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者樓祺洪, 吳中林, 周軍, 孔令峰, 董景星, 魏運(yùn)榮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所