從光纖功率合束器發(fā)展歷程來看,其制作方法主要分為兩大類:扭轉(zhuǎn)法和套管法。 早期的光纖功率的合束器制作主要是基于扭轉(zhuǎn)法來實(shí)現(xiàn)的,但報(bào)道的輸出功率都不太高。近些年來,光纖功率合束器普遍采用套管法結(jié)合低折射率玻璃管的制作方法。 從報(bào)道結(jié)果也可以看出,基于套管法制作的光纖功率合束器在大功率承載能力方面有著更大的優(yōu)勢。而從光束質(zhì)量的角度來看,為了提高光纖功率合束器輸出激光的光束質(zhì)量,要減少輸出光纖中的模式數(shù)。
01 光纖合束器的分類
根據(jù)使用功能分類,光纖合束器可以分為兩大類:功率合束器和泵浦合束器。
(1)泵浦合束器主要是將多路泵浦光合束到一根光纖中輸出,主要用來提高泵浦功率。
(2)功率合束器是將多路單模激光合束到一根光纖中輸出,用來提高激光的輸出功率。

光纖激光器具有光束質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、易散熱、工作穩(wěn)定性好等眾多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為的研究熱點(diǎn)。現(xiàn)在大功率光纖激光器、光纖放大器采用的雙包層摻雜光纖,相對(duì)于從半導(dǎo)體泵浦激光器發(fā)出的多模泵浦光束的大發(fā)散角,其內(nèi)包層的直徑很小,因此把泵浦光有效耦合到摻雜雙包層光纖的內(nèi)包層是一個(gè)難題。人們發(fā)明了很多泵浦耦合技術(shù),大體上可分為端面泵浦和側(cè)面泵浦。端面泵浦技術(shù)是從雙包層光纖的一個(gè)或者兩個(gè)端面將泵浦光耦合到內(nèi)包層,主要采用直接熔接耦合、透鏡組耦合和錐導(dǎo)管耦合等方式。側(cè)面泵浦耦合技術(shù)是從雙包層光纖的側(cè)面將泵浦光耦合到內(nèi)包層,主要有分布包層泵浦耦合、微棱鏡側(cè)面耦合、V型槽側(cè)面耦合、嵌入透鏡式側(cè)面泵浦耦合、角度磨拋側(cè)面泵浦耦合、光柵側(cè)面泵浦耦合等。

光纖合束器是在熔融拉錐光纖束的基礎(chǔ)上制備的光纖器件,它是將一束光纖剝?nèi)ネ扛矊樱缓笠砸欢ǚ绞脚帕性谝黄?,在高溫中加熱使之熔化,同時(shí)向相反方向拉伸光纖束,光纖加熱區(qū)域熔融成為熔錐光纖束。銘創(chuàng)光電可以提供Nx1、(N+1)X1系列不同光纖、不同功率的光纖泵浦合束器,泵浦輸出功率可達(dá)千瓦級(jí)。

根據(jù)構(gòu)成方式分類,光纖合束器又可以分成兩類:不包含信號(hào)光纖的 N×1 光纖合束器和包含信號(hào)光纖的 (N+1)×1 光纖合束器。和 N×1 光纖合束器不同,(N+1)×1 光纖合束器中心的一根光纖是信號(hào)光纖。在制作過程中,N 根光纖緊密對(duì)稱地排列信號(hào)光纖周圍,中間的信號(hào)光纖用于信號(hào)光的輸入。N×1合束器既有功率合束器,又有泵浦合束器,其功能的不同取決于N路輸入光纖的型號(hào),若N路光纖均為單模光纖或大模場光纖,則可以直接與N個(gè)激光器相連,用于提高激光的輸出功率,即為功率合束器;若N路光纖均為多模光纖,則與N個(gè)泵浦源相連,用于提高激光器的泵浦功率,即為泵浦合束器。
產(chǎn)品特點(diǎn) 應(yīng)用領(lǐng)域
高消光比
低插入損耗
高方向性
保偏色散補(bǔ)償
EDFA或拉曼光纖放大器
光通信系統(tǒng)
光纖傳感器