[发明专利]一种基于光子灯笼的多光路级联式合束装置

权利要求书

1.一种基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，包括：

至少一个种子源激光器，用于产生种子激光；

1×M·N光分束器，与所述种子源激光器连接，用于将所述种子激光分成M×N束分束光，所述分束器具有M×N束输出光纤；

N个第一光子灯笼，用于对所述分束光进行第一次合束，每个所述第一光子灯笼为单模-少模结构，包括第一少模端和M×1第一单模端，所述输出光纤分别一一对应连接到所述第一单模端，对所述M×N束分束光进行合束后得到N束第一合束光由所述少模端输出；

光放大器组，用于对所述第一合束光进行功率放大，所述光放大器组包括输出端，所述第一合束光经过功率放大后由所述输出端输出；

第二光子灯笼，用于对经过功率放大处理的所述N束第一合束光进行耦合，所述第二光子灯笼为多芯少模结构，包括第二少模端和N个第二单模端，所述第二单模端与所述输出端连接，所述N束第一合束光经过所述第二光子灯笼合束后输出目标合束激光。

2.根据权利要求1所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，所述第一光子灯笼为采用M×1光子灯笼，由M根单模光纤套管拉锥拉制而成。

3.根据权利要求2所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，所述M根单模光纤排布在同一圆上，在所述第一少模端熔接一根少模光纤。

4.根据权利要求3所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，所述单模光纤的纤芯外层包裹着单模光纤的第一包层，在拉锥的尾端形成少模的纤芯，所述第一包层外面套着一层低折射率套管，在拉锥的尾端会形成第一少模端的第二包层。

5.根据权利要求4所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，每根所述单模光纤的纤芯直径、包层直径相同，相邻的所述单模光纤之间的距离相等。

6.根据权利要求2所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，所述M为3，所述第一光子灯笼为3×1光子灯笼。

7.根据权利要求6所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，所述第二光子灯笼为的N芯3模光子灯笼。

8.根据权利要求1所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，所述至少一个种子源激光器为一个单频半导体激光器。

9.根据权利要求1所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，所述输出光纤分别采用光纤跳线方式一一对应连接到所述第一单模端。

10.根据权利要求4所述的基于光子灯笼的多光路级联式合束装置，其特征在于，每根所述单模光纤的纤芯直径9μm，所述第一包层的直径为125μm，拉锥长度约为5cm，第一少模端的光纤纤芯直径为16μm，所述第二包层的直径为125μm。