陣列光纖激光器、放大器及多芯式光纖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光技術(shù)和光纖通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種陣列光纖激光器、放大器及多芯式光纖的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，光纖激光器快速發(fā)展，高功率的光纖激光器以其特有的優(yōu)點(diǎn)廣泛的應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工和處理、激光雕刻、激光打標(biāo)、激光焊接以及激光醫(yī)學(xué)等等，受到越來越多的重視?，F(xiàn)在為了實(shí)現(xiàn)高功率的激光輸出，一般采用多組多模的半導(dǎo)體二極管泵浦雙包層的光纖來實(shí)現(xiàn)或者使用放大器放大。內(nèi)包層的形狀和直徑能夠與高功率的激光二極管有效的耦合。稀土離子吸收多模的泵浦光并輻射出單模激光，使高功率、低亮度激光二極管泵浦激光轉(zhuǎn)換為接近衍射極限的強(qiáng)激光輸出。現(xiàn)有技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)單一波長(zhǎng)的激光輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于提供一種陣列光纖激光器，可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的激光輸出，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耦合效率高。
[0004]本發(fā)明的目的之二在于提供一種陣列光纖放大器，可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的光學(xué)參量放大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作。
[0005]本發(fā)明的目的之三在于提供一種如上所述多芯式光纖的制作方法，制作過程簡(jiǎn)單，成本低。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種陣列光纖激光器，包括多芯式光纖；所述多芯式光纖為一毛細(xì)管，其內(nèi)部固定有多根沿毛細(xì)管徑向鋪設(shè)的增益光纖和無芯光纖；所述毛細(xì)管兩端面及側(cè)面鍍有對(duì)泵浦光的高反膜，或其兩端面鍍有對(duì)泵浦光的高反膜，其側(cè)面設(shè)有包層；所述各增益光纖的端面為對(duì)泵浦光高反的膜層或光刻光柵；所述無芯光纖折射率不大于其鄰近介質(zhì)的折射率；泵浦光經(jīng)無芯光纖耦合到毛細(xì)管內(nèi)，在毛細(xì)管內(nèi)多次全反射，對(duì)毛細(xì)管內(nèi)的各增益光纖進(jìn)行多次泵浦；各增益光纖受激輻射產(chǎn)生振蕩光，由各增益光纖的端面輸出。
[0007]進(jìn)一步的，所述毛細(xì)管為多孔結(jié)構(gòu)，多個(gè)孔道沿其徑向設(shè)置，所述各增益光纖和無芯光纖固定于所述孔道內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步的，所述增益光纖為雙包層光纖，包括纖芯、內(nèi)包層和外包層；所述毛細(xì)管材料的折射率、纖芯折射率、內(nèi)包層折射率、外包層折射率依次遞減。
[0009]進(jìn)一步的，所述各增益光纖的一端面鍍有對(duì)振蕩光高反的膜層或光刻光柵，另一端面鍍有對(duì)振蕩光部分反射的膜層或光刻光柵。
[0010]本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為:一種陣列光纖放大器，包括多芯式光纖和產(chǎn)生泵浦光的泵浦源；所述多芯式光纖為一毛細(xì)管，其內(nèi)部固定有多根沿毛細(xì)管徑向鋪設(shè)的增益光纖和無芯光纖；所述毛細(xì)管兩端面及側(cè)面鍍有對(duì)泵浦光的高反膜，或其兩端面鍍有對(duì)泵浦光的高反膜，其側(cè)面設(shè)有包層；所述各增益光纖的端面鍍有對(duì)泵浦光的增透膜；所述無芯光纖折射率不大于其鄰近介質(zhì)的折射率；泵浦光經(jīng)無芯光纖耦合到毛細(xì)管內(nèi)，在毛細(xì)管內(nèi)多次全反射，對(duì)進(jìn)入毛細(xì)管內(nèi)的各增益光纖的信號(hào)光進(jìn)行多次放大，信號(hào)光由增益光纖一端進(jìn)入，在增益光纖內(nèi)經(jīng)放大后由增益光纖另一端輸出。
[0011]進(jìn)一步的，所述毛細(xì)管為多孔結(jié)構(gòu)，多個(gè)孔道沿其徑向設(shè)置，所述各增益光纖和無芯光纖固定于所述孔道內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步的，所述增益光纖為雙包層光纖，包括纖芯、內(nèi)包層和外包層；所述毛細(xì)管材料的折射率、纖芯折射率、內(nèi)包層折射率、外包層折射率依次遞減。
[0013]進(jìn)一步的，所述各增益光纖的兩端面均鍍有對(duì)信號(hào)光高透的膜層。
[0014]本發(fā)明提供了一種如上所述多芯式光纖的制作方法，首先在毛細(xì)管徑向上打出多個(gè)孔道；然后將光纖插入孔道內(nèi)，再進(jìn)行加熱拉伸制成；所述打孔道的方法采用超聲打孔方式。
[0015]本發(fā)明還提供了另一種如上所述多芯式光纖的制作方法，首先準(zhǔn)備一段玻璃管和兩片帶有多個(gè)毛細(xì)孔的玻璃片，先將其中一玻璃片粘結(jié)到玻璃管一端；再將光纖插入該玻璃片的毛細(xì)孔內(nèi)并穿過玻璃管，在玻璃管的另一端，將光纖插入另一玻璃片的毛細(xì)孔內(nèi)?’然后在玻璃管內(nèi)灌入氣溶膠，并將后一玻璃片與玻璃管另一端粘結(jié)在一起制成。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:米用無芯光纖將泵浦光引入多芯式光纖內(nèi)，對(duì)多芯式光纖內(nèi)的增益光纖進(jìn)行多次的側(cè)面泵浦，可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的激光輸出或信號(hào)放大；且該激光器或放大器為全固化裝置，操作容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其制作過程簡(jiǎn)單、成本低。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明陣列光纖激光器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明采用的多芯式光纖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明陣列光纖放大器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為多芯式光纖制作過程中玻璃管與玻璃片示意圖；
圖5為多芯式光纖制作示意圖。
[0018]附圖標(biāo)示:100、多芯式光纖；101、毛細(xì)管；102、增益光纖；103、無芯光纖；104、泵浦源；105、泵浦光；201、毛細(xì)管；202、增益光纖；203、無芯光纖；204、泵浦源；205、泵浦光；206、激光器；3、玻璃管；4、玻璃片；5、光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0020]本發(fā)明的陣列光纖激光器米用無芯光纖將泵浦光引入多芯式光纖內(nèi)，對(duì)多芯式光纖內(nèi)的增益光纖進(jìn)行多次的側(cè)面泵浦，可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的激光輸出。
[0021]具體的，如圖1所不的陣列光纖激光器實(shí)施例，包括多芯式光纖100 ;該多芯式光纖100為一毛細(xì)管101，其內(nèi)部固定有多根沿毛細(xì)管101徑向鋪設(shè)的增益光纖102和無芯光纖103 ;毛細(xì)管101兩端面及側(cè)面鍍有對(duì)泵浦光105的高反膜，或其兩端面鍍有對(duì)泵浦光105的高反膜，其側(cè)面設(shè)有包層；各增益光纖102的端面為對(duì)泵浦光105高反的膜層或光亥Ij光柵；無芯光纖103折射率不大于其鄰近介質(zhì)的折射率，所以在毛細(xì)管內(nèi)，無心光纖“失效”，從而無心光纖內(nèi)的光可傳播到毛細(xì)管內(nèi)及各增益光纖內(nèi)，實(shí)現(xiàn)泵浦光的引入。如圖1，泵浦源104發(fā)出的泵浦光105經(jīng)無芯光纖103耦合到毛細(xì)管101內(nèi)，由于毛細(xì)管101端面及側(cè)面鍍有對(duì)泵浦光105的高反膜，或其兩端面鍍有對(duì)泵浦光105的高反膜，其側(cè)面設(shè)有包層，泵浦光105只能在毛細(xì)管101內(nèi)多次全內(nèi)反射，此時(shí)毛細(xì)管101構(gòu)成一個(gè)類似于黑體的腔，泵浦光105在毛細(xì)管101內(nèi)多次全內(nèi)反射并進(jìn)入各增益光纖102內(nèi)進(jìn)行多次泵浦；各增益光纖102受激福射產(chǎn)生振蕩光，由各增益光纖102的端面輸出。
[0022]本實(shí)施例中，各增益光纖102的一端面鍍有對(duì)振蕩光高反的膜層或光刻光柵,另一端面鍍有對(duì)振蕩光部分反射的膜層或光刻光柵，即每根增益光纖102各自構(gòu)成一個(gè)諧振腔，其兩端面分別為諧振腔的兩個(gè)腔面，從增益光纖102鍍有部分反射膜層的端面輸出激光信號(hào)，不同的增益光纖102可以具有不同的受激輻射波長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)高功率的激光輸出。
[0023]優(yōu)選的，如圖2所示，本實(shí)施例采用的多芯式光纖100的毛細(xì)管101為多孔結(jié)構(gòu)，多個(gè)孔道沿其徑向設(shè)置，各增益光纖102和無芯光纖103固定于所述孔道內(nèi)。其中，增益光纖102為雙包層光纖，包括纖芯、內(nèi)包層和外包層；所述毛細(xì)管材料的折射率、纖芯折射率、內(nèi)包層折射率、外包層折射率依次遞減。該多芯式光纖的毛細(xì)管外形可以是圓柱形、橢圓柱形或長(zhǎng)方體等柱狀體。
[0024]本發(fā)明提供的陣列光纖放大器，同樣米用無芯光纖將泵浦光引入多芯式光纖內(nèi)，對(duì)多芯式光纖內(nèi)的增益光纖進(jìn)行多次的側(cè)面泵浦，可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的信號(hào)放大。