[发明专利]一种光纤及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光纤及其制备方法，特别是涉及光纤技术领域。所要解决的技术问题是全固态激光器中工作介质在与半导体激光器耦合时，由于现有的半导体激光器产品普遍存在光斑强度分布不均，工作介质的端面膜层容易被光斑中的强光点破坏。包括:内芯、中芯、外层。内芯的折射率为n₁；中芯包裹在内芯的外侧，中芯的折射率为n₂，n₂大于n₁；外层包裹在中芯的外侧。光纤的中芯的折射率大于内芯的折射率，使得光功率的一部分转移到了中芯，同时有利于泄露于外层的光束进入内芯，使能量均匀分布于内芯，降低了内芯功率密度的分布，从而达到匀化的效果，使得光斑强度分布均匀，工作介质的端面膜层不易被光斑中的强光点破坏。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，特别是涉及一种光纤及其制备方法。

背景技术

全固态激光器因其具有峰值功率高，输出能量大，光束质量高，结构紧凑耐用等特点，在科学研究、国防军工、工业生产、医疗健康等领域获得了大量的运用，随着激光器的不断进步与发展，目前激光器的研究重点方向是使器件的体积愈来愈小、器件的重量愈来愈轻、效率愈来愈高、光束质量愈来愈好、可靠性愈来愈高、寿命愈来愈长、运转愈来愈敏捷，因此全固态激光器成为激光器的研发主流。半导体激光二极管(Laser diode，简写LD)作为泵浦源在全固态激光器中属于核心部件，但由于高功率半导体激光器在军事领域扮演的角色越来越重要，美国等国家已经将高功率半导体激光器放在了禁运之列。目前，国内市场上现有的半导体激光器产品普遍存在光斑强度分布不均的问题，LD光源光斑强度分布不连续且不均匀，存在强度极度集中的现象，在固态激光器的工作过程中，由于端面泵浦方式，泵浦光源与工作物质接触时，极强的光点容易造成工作物质端面膜层的破坏，严重影响了激光器的寿命及输出的光束质量，限制了激光器的研发及性能的进一步提升。因此如何实现快速、高重复性的LD光强匀化技术，提高LD激光器的光束质量是亟需解决的重要问题。

当前，全固态激光器的匀化作用主要通过两种途径来实现，一是经过一系列孔径不同的透镜对泵浦光进行整形，其操作简单，但可靠性差，稳定性低，当LD光源和工作介质位置移动时，需要重新布置透镜阵列。二是采用光纤合束的方法，对半导体激光器的阵列光束进行整形后，将半导体激光进行光纤耦合输出，不仅可以提高光束质量，也可实现激光的柔性传输，但现有的光纤合束在与大功率半导体激光器耦合传输时，纤芯已被大光率激光熔化，导致破损。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的光纤，所要解决的技术问题是全固态激光器中工作介质在与半导体激光器耦合时，由于现有的半导体激光器产品普遍存在光斑强度分布不均，工作介质的端面膜层容易被光斑中的强光点破坏。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光纤，其包括:

内芯，内芯的折射率为n₁；

中芯，包裹在内芯的外侧，中芯的折射率为n₂，n₂大于n₁；

外层,包裹在中芯的外侧。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的光纤，其中所述的内芯的折射率为1.5-1.6，所述中芯的折射率为1.61-1.8。

优选的，前述的光纤，其中所述的外层，折射率为n3，n3小于n2。

优选的，前述的光纤，其中所述的n3小于n1。

优选的，前述的光纤，其中所述的外层和中芯的壁厚和内芯的直径比例为1.5-2.5:0.5-2：5-20。

优选的，前述的光纤，其中所述的外层和中芯的壁厚和内芯的直径比例为1.8-2.2:1-2:6-8。