[发明专利]一种非圆环内包层耦合纤芯光纤

说明书

本发明提供一种非圆环内包层耦合纤芯光纤，涉及光纤技术领域。该非圆环内包层耦合纤芯光纤包括：纤芯、第一折射率包层、第二折射率包层、石英内包层、第三折射率外包层和涂覆层；第一折射率包层包设于纤芯的外表面；第二折射率包层包设于第一折射率包层的外表面；第二折射率外包层的横截面为多边形。本发明的非圆环内包层耦合纤芯光纤通过在纤芯外设置横截面为多边形的第二折射率外包层，而多边形的第二折射率外包层中的泄露模式与纤芯中的LP₁₁、LP₂₁等线偏振模式具有接近的传播常数，可以使第二折射率外包层的泄露模式与纤芯的高阶模之间产生强能量耦合，实现纤芯中高阶模的高传输损耗，提高光纤激光器输出光束质量。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，特别是涉及一种非圆环内包层耦合纤芯光纤。

背景技术

随着大模场有源光纤工艺和包层抽运技术以及高亮度发光二极管的发展，光纤激光器的输出功率得到迅速提升，已经广泛应用于机械加工、医疗和科研等领域。然而，由于非线性效应的存在，具有高光束质量输出的光纤激光器功率的进一步提升受到光纤纤芯尺寸的直接限制。传统光纤在仅支持单基模运转时纤芯直径无法超过20微米，更大尺寸纤芯下存在的LP₁₁、LP₂₁和LP₀₂等高阶模式的存在会导致光纤激光器输出的光束质量迅速下降。因此，现有光纤存在纤芯尺寸增大会阻碍单光纤高光束质量输出的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种非圆环内包层耦合纤芯光纤，解决了现有光纤应纤芯尺寸增大阻碍单光纤高光束质量输出的问题，相比传统圆形光纤，本发明耦合纤芯光纤的优点在于：能够在增大纤芯直径情况下光纤激光器维持高光束质量输出；能够降低纤芯中基模弯曲损耗，提高光纤激光器效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种非圆环内包层耦合纤芯光纤，包括：纤芯、第一折射率包层、第二折射率包层、石英内包层、第三折射率外包层和涂覆层；

所述第一折射率包层包设于所述纤芯的外表面；

所述第二折射率包层包设于所述第一折射率包层的外表面；

所述石英内包层包设于所述第二折射率包层的外表面；

所述第三折射率外包层包设于所述石英内包层的外表面；

所述涂覆层包设于所述第三折射率外包层的外表面；

所述第二折射率外包层的横截面为多边形。

可选的，所述纤芯的横截面为圆形。

可选的，所述纤芯的直径为20微米-100微米。

可选的，所述第一折射率包层的折射率低于所述纤芯的折射率。

可选的，所述第二折射率外包层的横截面为七边形。

可选的，所述第二折射率外包层的横截面为十边形。

可选的，所述第二折射率外包层的横截面为六边形。

可选的，所述第一折射率包层的折射率低于所述第二折射率外包层的折射率。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：