[发明专利]一种N×1高功率光纤激光合束器制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤激光器领域，特别是一种高功率光纤激光合束器制作方法。

背景技术

随着光纤激光器的发展，对光纤激光器的输出功率和输出光束质量的要求越来越高，但受限于光纤自身的损伤阈值及光纤传输过程中的热效应和非线性效应，单根光纤输出的最高功率和光束质量均已接近理论极限值。为进一步提高光纤激光器的输出功率，就需要使用高功率光纤激光合束器。高功率光纤激光合束器的输入端可以是多个高光束质量、高输出功率的光纤激光器，经过非相干合束或是相干合束后，组束成单根光纤输出。

目前，国内外制作高功率光纤激光合束器的方法主要是将多根光纤激光器的输出尾纤捆绑成一束后，外层用一个薄的玻璃套管套上，然后利用氢氧焰加热或电极放电的方式对玻璃套管进行高温加热，使多根独立的光纤激光器输出尾纤熔融成一体后拉伸锥变到指定的直径。现有光纤激光合束器制作方法中有的采用的是制作一个具有多个柱形孔的光纤套管，然后将多根独立泵浦光纤分别对准光纤套管中相应的柱形孔后插入孔中，形成光纤激光器的泵浦光的合束器。上述已有的制作高功率光纤合束器的方法存在的主要不足是：多根光纤的捆绑或是对准后插入多个柱形孔，在工艺上操作起来所要求的精确度和可重复性都不理想，而且随着输入光纤数目的增加和直径的减小，工艺难度会进一步加大；当需要制作保偏光纤激光器的合束器时，要求将多根保偏光纤的偏振轴同时对准后再进行熔融拉锥，采用已有的制作方法，很难实现这一要求；当输入的光纤激光器具备同一偏振态，同相位条件，需要经过高功率光纤激光合束器进行相干合束时，就要求各个纤芯之间的间距缩小以获得较大的占空比，因此就需要输入光纤的直径在几十微米量级，采用已有的制作方法，很难实现如此小直径的光纤的捆绑合束或是将其对准后插入柱形孔中。

因此，找出一种能解决上述不足的高功率激光合束器的制作方法成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种N×1高功率光纤激光合束器制作方法，该高功率光纤激光合束器制作方法的制作工艺简单，并且具有良好的精确性和可重复性，并能适用于多根高功率保偏光纤激光器的相干合束。

为实现上述目的，本发明提供一种N×1高功率光纤激光合束器制作方法，包括如下步骤：

A.将N根单芯光纤放入一段含氟二氧化硅套管中，并用两根以上玻璃管填充所述单芯光纤与所述含氟二氧化硅套管之间的空隙，制成多芯光纤，所述单芯光纤之间均有所述玻璃管间隔；

B.将所述多芯光纤一端进行熔融拉锥，另一端用氢氟酸将所述含氟二氧化硅套管及所述玻璃管腐蚀掉。

优选的，所述单芯光纤为单模光纤、多模光纤、大模场直径光纤、保偏光纤、光子晶体光纤或异性光纤中的一种。

优选的，所述单芯光纤在所述含氟二氧化硅套管中均匀分布。

利用本发明提供的N×1高功率光纤激光合束器制作方法制作高功率光纤激光合束器，无需将多根输入光纤激光器的尾纤进行捆绑合束处理或是精确对准插孔，也无需进行保偏光纤的偏振轴同时对准，多根高功率光纤激光器的尾纤的直径以及合束后各个纤芯之间的距离也可以进行灵活的设计和制作，制作工艺简单，且具有良好的精确性和可重复性。

附图说明

图1为本发明具体实施方式一7×1高功率保偏光纤激光合束器制作方法中制出的多芯光纤径向截面图；

图2为对图1中多芯光纤的一端进行二氧化硅腐蚀示意图；

图3为经过图2所示的二氧化硅腐蚀后的效果示意图；

图4为经过二氧化硅腐蚀后的多芯光纤进行熔融拉锥的示意图；

图5为具体实施方式二制成的高功率光纤激光合束器侧视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种N×1高功率光纤激光合束器制作方法，该种N×1高功率光纤激光合束器制作方法工艺简单，且具有良好的精确性和可重复性。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。