[发明专利]一种功率可调的同心点环斑合束器及其制作方法

权利要求书

1.一种功率可调的同心点环斑合束器，其特征在于：包括n根输入光纤(10)、n≥2，输入光纤(10)和毛细管(20)熔融拉锥形成的光纤束(50)，输出光纤(40)；光纤束(50)和输出光纤(40)熔接于熔接点(30)；

输出光纤(40)为多模多波导光纤；包括中间的纤芯以及围绕于纤芯的外围的N层波导结构，n≥3，至少包括纯SiO₂的中间的纤芯I(41)，其直径为D₀；掺氟SiO₂的第一包层(42)，其直径为D₁；纯SiO₂的第二包层(43)，其直径为D₂；掺氟SiO₂的第三包层(44)，其直径为D₃；具有低折射率特性的涂覆层I(46)，其直径为D₄；其中D₀＜D₁＜D₂＜D₃＜D₄；

中间的纤芯I(41)和第一包层(42)形成数值孔径NA₁，第二包层(43)和第三包层(44)形成数值孔径NA₂，第三包层(44)和涂覆层I(46)形成数值孔径NA₃，其中NA₁＜NA₂＜NA₃；

将制成的光纤束(50)和输出光纤(40)端面切平，熔接于熔接点(30)，确保光纤束II(101)中的激光传导到纤芯I(41)中，光纤束I(105)中的激光传导到输出光纤I(45)中；通过控制光纤束II(101)和控制光纤束I(105)中的激光开或关以及调节功率的大小，输出光纤(40)可以实现点光斑、环光斑或点环光斑的输出；

功率可调的同心点环斑合束器的制作方法，包括有以下步骤：

步骤1：准备好n根输入光纤(10)，n≥2，剥去一段涂覆层(13)，用酒精将包层(12)擦拭干净，备用；

步骤2：根据实际情况，选择毛细管(20)为掺氟石英成材质毛细管或石英材质毛细管，选择合适内径和外径；

如果选取的输入光纤(10)为单模或少模多波导光纤，进行步骤3；

步骤3：取一根已经备好的输入光纤(10)，光纤(10)穿入掺氟毛细管(20)中，熔融拉锥成整体光纤(201)，将整体光纤(201)和n-1根输入光纤(10)，排列穿入毛细管(20)，调整拉锥参数和控制光纤束拉锥比，拉锥比数值为1-10，熔融拉锥使其成为整体光纤束(50)，并将光纤束(50)端面切平；

如果选择的输入光纤(10)为多模多波导光纤，进行步骤A3；

步骤A3：将n根备好的输入光纤(10)，排列穿入毛细管(20)中，调整拉锥参数和控制光纤束拉锥比，拉锥比数值为1-10，熔融拉锥使其成为整体光纤束(50)，并将光纤束(50)端面切平；

步骤4：将输出光纤(40)，剥去涂一段涂覆层I(46)，用酒精将第三包层(44)擦拭干净，端面切平；

步骤5：将切平的光纤束(50)和输出光纤(40)，利用熔接机，熔接于熔接点(30)；

步骤6：熔接点(30)要确保光纤束II(101)中的激光传导到纤芯I(41)中，光纤束I(105)中的激光传导到输出光纤I(45)中;

步骤7：功率可调的同心点环斑合束器的制作完成，可以实现不同功率级别的点光斑、环光斑或点环光斑输出。

2.根据权利要求1所述的功率可调的同心点环斑合束器，其特征在于：输入光纤(10)为单模或少模或多模的多波导光纤；n根输入光纤(10)，n≥2为同种光纤或不同种光纤。

3.根据权利要求2所述的功率可调的同心点环斑合束器，其特征在于：多波导光纤包括中间的纤芯以及围绕于纤芯的外围的N层波导结构，n≥1，至少包括中间的纤芯(11)、内包层(12)和涂覆层(13)；中间的纤芯(11)直径为D1；内包层(12)的直径为D₂；涂覆层(13)的直径为D₃，其中D₁D₂D₃；中间的纤芯(11)和内包层(12)形成数值孔径NA₁。