[发明专利]一种合束器及包括该合束器的激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，特别涉及一种合束器及包括该合束器的激光器。

背景技术

光纤放大和光纤激光器是目前的研究热点，现有常用的方案是正向泵浦，对于光纤放大器或光纤激光器来讲，正向泵浦增益效率低，而且对整个光路的保护要求严格，而反向泵浦对于光纤放大器或光纤激光器来讲，增益效率高，而且对整个光路的保护要求低。无论正向泵浦或反向泵浦，均需要通过合束器进行光信号的传输，正向泵浦的合束器多采用光纤熔拉结构，不可避免会破坏光纤本身的传输特性，反向泵浦技术中，合束器包括输入准直器和输出准直器，输入准直器包括泵浦纤和有源光纤，泵浦纤和有源光纤的端面设置有透镜，该泵浦纤和有源光纤的端面以及该透镜的端面均成为反射面，进而影响光信号的传输，导致功率增益效率降低，信号衰减严重，并且，有源光纤的端面通常需要熔接一段光纤来增加纤芯的通光面积，这样也会影响到泵浦光的传输，使得泵浦光的转换效率会急剧下降；同样的，输出准直器也包括光纤和透镜，二者之间也存在交界面，整个合束器交界面较多使得功率密度增大，使合束器的可承受功率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合束器，旨在降低光信号的衰减，提高光耦合效率以及可承受光功率。

本发明是这样实现的，一种合束器，包括双纤准直器、单纤准直器以及滤 光片，所述双纤准直器包括用于传输泵浦光的输入光纤、用于进行光放大的有源光纤以及与所述输入光纤和有源光纤的端部无交界面熔接的第一透镜，所述第一透镜的熔接端为平面，与熔接端相对的一端为曲面，所述滤光片设置于所述第一透镜的曲面的输出光路上，用于将所述泵浦光反射至所述有源光纤并透射所述有源光纤输出的信号光，所述单纤准直器包括输出光纤和与所述输出光纤的端部无交界面熔接的第二透镜，所述第一透镜和第二透镜的非熔接端相对。

本发明的另一目的在于提供一种合束器的制作方法，包括下述步骤：

取用于传输泵浦光的输入光纤和用于光放大的有源光纤，将所述输入光纤和有源光纤的涂敷层剥离，熔接第一熔接块，并对所述第一熔接块的端部进行处理以获得所需的平整度，所述输入光纤和有源光纤的端部与所述第一熔接块的端部平齐；

在所述第一熔接块的符合平整度要求的端部熔接第一透镜，使所述输入光纤、有源光纤、第一熔接块和第一透镜无交界面熔接，形成双纤准直器；

取输出光纤，将其涂敷层剥离，熔接第二熔接块，并对所述第二熔接块的端部进行处理以获得所需的平整度，所述输出光纤的端部与所述第二熔接块的端部平齐；

在所述第二熔接块的符合平整度要求的端部熔接第二透镜，使所述输出光纤、第二熔接块和第二透镜无交界面熔接，形成单纤准直器；

在所述第一透镜的非熔接端一侧设置用于反射泵浦光至有源光纤并透射信号光的滤光片；

将所述双纤准直器和单纤准直器共轴放置，且使所述第一透镜和第二透镜的非熔接端相对，所述滤光片位于所述第一透镜和第二透镜之间。

本发明提供的合束器由于输入光纤和有源光纤与第一透镜之间没有熔接交界面，泵浦光在输入光纤进入第一透镜时以及由第一透镜进入有源光纤时不经过交界面，无光衰减，信号光在由有源光纤进入第一透镜时也无衰减，同理，被放大的信号光经第二透镜进入输出光纤时也无光衰减。因此，本实施例的合 束器相比传统合束器的光衰减程度大幅减低，提高了光耦合效率；另外，由于无交界面，由交界面导致的光功率密度升高的问题也不复存在，进而有利于提高合束器的功率承受能力，实现高功率传输；并且，由于不采用光纤熔拉技术，可维持光纤本身的性能，其泵浦转换效率高，产品性能更稳定。

附图说明

图1是本发明实施例提供的合束器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的合束器的双纤准直器的部分结构示意图(一)；

图3是本发明实施例提供的合束器的双纤准直器的部分结构示意图(二)；

图4是本发明实施例提供的合束器的双纤准直器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的合束器的单纤准直器的部分结构示意图(一)；

图6是本发明实施例提供的合束器的单纤准直器的部分结构示意图(二)；

图7是本发明实施例提供的合束器的单纤准直器的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的合束器的制作流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。