[发明专利]一种单向光纤包层光滤除器及光纤激光器

说明书

本发明涉及一种单向光纤包层光滤除器及光纤激光器，该单向光纤包层光滤除器包括一根传输光纤和至少一根引导光纤；所述引导光纤的第一端面与所述传输光纤的侧面相熔接，所述引导光纤的第一端面具有预设的倾斜角度，使得所述引导光纤与所述传输光纤形成预设的倾斜角度；所述引导光纤用于将所述传输光纤中按照某一方向传输的正向包层光进行滤除。本发明解决了现有包层光滤除技术无法滤除预定方向包层光的问题，提供了一种具有方向选择性的包层光滤除器，能够滤除预定方向的包层光。

技术领域

本发明涉及光纤激光领域，尤其涉及一种单向光纤包层光滤除器及光纤激光器。

背景技术

高功率光纤激光器具有高效率、高光束质量、结构紧凑等优点。双向泵浦光纤激光系统能提高耦合入光纤中的总泵浦功率，但双向的残余泵浦光与沿着激光输出方向传播的包层光可以通过多模光纤耦合器进入每一个激光泵浦二极管的尾纤中传播。其造成的结果是在系统末端的激光泵浦二极管、泵浦保护器等基础器件会直接暴露在激光能量的照射下。在双向泵浦光激光系统中，为了避免残余泵浦光以及系统产生的包层信号光损坏后续器件，需要及时对光纤包层所传输的光能量进行释放。

目前包层光滤除技术有多种，主流的技术工艺是在光纤包层外面设置一个折射率匹配层，该匹配层的折射率大于光纤包层折射率，从而破坏全反射条件，将包层内的光引导进入匹配层传播，再将匹配层内的光发散到环境当中，但这种方法的双向滤除(对任何通过滤除器的包层光没有方向选择性的滤除)的特征造成在滤除残余泵浦与包层光的同时会滤除很大比例的注入泵浦。

目前应用于光纤激光系统的多模光纤耦合器是一类具有方向选择性的包层光滤除器，但由于多模光纤耦合器的制作工艺与技术要求，其能够耐受的滤除功率过低，且相对来说工艺复杂，这导致了现有的多模光纤耦合器无法应用于双向泵浦激光器中充当包层光滤除器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有包层光滤除技术无法滤除预定方向包层光的问题。

为解决上述技术问题，本发明一方面提出了一种单向包层光滤除器，该单向包层光滤除器包括：一根传输光纤和至少一根引导光纤；

所述引导光纤的第一端面与所述传输光纤的侧面相熔接，所述引导光纤的第一端面具有预设的倾斜角度，使得所述引导光纤与所述传输光纤形成预设的倾斜角度；

所述引导光纤用于将所述传输光纤中按照某一方向传输的正向包层光进行滤除。

优选地，所述引导光纤与所述传输光纤形成的预设的倾斜角度小于反向传输的包层光的最小入射角与引导光纤与空气界面的全反射临界角的差。

优选地，所述传输光纤为双包层光纤，所述传输光纤与所述引导光纤的熔接处的传输光纤剥除了涂覆层和外包层，使所述引导光纤的端面熔接在所述传输光纤的内包层。

优选地，所述引导光纤在所述传输光纤侧面的周向上均匀分布。

优选地，该单向包层光滤除器包括一根传输光纤和六根引导光纤。

优选地，所述传输光纤的内包层的直径与所述引导光纤的内包层的直径相同。

另一方面，本发明还提出了一种包括两个上述任一单向包层光滤除器的光纤激光器，该光纤激光器包括依次设置的前向泵浦源、前向光纤合束器、第一单向光纤包层光滤除器、高反光纤光栅、增益光纤、低反光纤光栅、第二单向光纤包层光滤除器、后向光纤合束器、后向泵浦源及所述输出端帽依次设置；

所述前向泵浦源输出的前向泵浦光依次经过所述前向光纤合束器、所述第一单向光纤包层光滤除器、所述高反光光纤光栅及所述增益光纤，剩余未被吸收的前向泵浦光被所述第二单向光纤包层光滤除器滤除，防止进入所述后向光纤合束器及所述后向泵浦源；