專利名稱：一種光纖分束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種光纖分束器。
背景技術(shù)：
光纖激光器因其具有優(yōu)異的光束質(zhì)量、非常高的功率和功率密度、易于冷卻、高的穩(wěn)定性和可靠性等多方面的優(yōu)點(diǎn)受到人們的日益關(guān)注，并在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而全光纖化結(jié)構(gòu)的光纖激光器又因其簡單、靈活而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)受到人們的一致青睞。在光纖激光器的搭建過程中，需要多種光纖元器件。其中，光纖合束器是較為常用的一種。與合束器將多路泵浦光合成一路的功能相對應(yīng)的，是稱為分束器的一種光學(xué)元件，它可以將一路光信號(hào)分為多路輸出。分束器因其功能的不同有很多種類。在激光器的運(yùn)行使用中，常常需要將輸出端的信號(hào)激光或泵浦光提取出來。泵浦泄露是將激光器輸出端的激光提取出來的一種常用方法，但是這種情況下，激光器殘余的泵浦光會(huì)被直接耗散，難以提取出來另作他用。這無疑是一種能量的損失。為了解決這一問題，需要一種光纖分束器，能在將泵浦光和激光分離的同時(shí)，將各自提取出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單、分光效果好的光纖分束器。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種光纖分束器，其特征在于，包括一根輸入光纖和輸出光纖束，其中，所述輸出光纖束包括排布在中心的一根中心輸出光纖和排布在外圍的多根外圍輸出光纖，所述中心輸出光纖用于傳輸信號(hào)光，所述外圍輸出光纖用于傳輸泵浦光，從而將所述信號(hào)光和所述泵浦光分離開來。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述輸入光纖的拉赫不變量小于或等于所述輸出端光纖束的拉赫不變量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述中心輸出光纖與所述外圍輸出光纖的纖芯、包層尺寸不同，纖芯、包層數(shù)值孔徑不同。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述中心輸出光纖的外徑小于所述外圍輸出光纖的外徑。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光纖為有源光纖或無源光纖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光纖為單包層光纖、雙包層光纖或多包層光纖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光纖為保偏光纖或光子晶體光纖。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明通過選用不同尺寸的光纖作為輸出端光纖，以使輸出光纖束的排布更接近于輸入端信號(hào)光與泵浦光的區(qū)域分布，從而可以更為精確地分離輸入光纖中的泵浦光和信號(hào)光，提高分離效率。2、本發(fā)明中將泵浦光和信號(hào)光分離提取的方式，便于泵浦光和信號(hào)光的再利用。3、本發(fā)明通過光纖元件實(shí)現(xiàn)了一路光信號(hào)分成多路輸出的功能，純光纖的結(jié)構(gòu)使其與其他元件連接簡單，使用方便。4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)，適用于各種光纖激光器和放大器中。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是本發(fā)明實(shí)施例的光纖分束器的示意圖
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種光纖分束器，其特征在于，包括一根輸入光纖和輸出光纖束，其中，所述輸出光纖束包括排布在中心的一根中心輸出光纖和排布在外圍的多根外圍輸出光纖，所述中心輸出光纖用于傳輸信號(hào)光，所述外圍輸出光纖用于傳輸泵浦光，從而將所述信號(hào)光和所述泵浦光分離開來。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，輸入光纖的拉赫不變量小于或等于輸出端光纖束的拉赫不變量。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，中心輸出光纖與外圍輸出光纖的纖芯、包層尺寸不同，纖芯、包層數(shù)值孔徑不同。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，中心輸出光纖的外徑小于外圍輸出光纖的外徑。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光纖為有源光纖或無源光纖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光纖為單包層光纖、雙包層光纖或多包層光纖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光纖為保偏光纖或光子晶體光纖。如圖1所示，本例是本發(fā)明的實(shí)施例。一根纖芯直徑40 μ m、包層直徑400 μ m的無源光纖(I)作為輸入光纖。輸出端的光纖束中，排布在中心的無源光纖(2)具有40μηι的纖芯和80 μ m的包層。排布在周圍的6根無源光纖(3)具有相同的參數(shù),其纖芯直徑為105 μ m,包層直徑為125 μ m。輸入光纖(I)和七根輸出光纖(2) (3)構(gòu)成一個(gè)7X1分束器。輸入光纖(I)中，激光分布在纖芯區(qū)域，泵浦光主要分布在包層區(qū)域。經(jīng)過分束器后，輸入光纖(I)中的信號(hào)光傳入中心輸出光纖(2)的纖芯，輸入光纖(I)中的大部分泵浦光傳入其他6根外圍輸出光纖(3)中，中心輸出光纖(2)的包層中也有少量泵浦光。由于中心輸出光纖(2)的外徑小于其他6根外圍輸出光纖(3)的外徑,輸入光纖(I)中的大部分泵浦光都傳入外圍輸出光纖(3)中。由于采用這種泵浦光和信號(hào)光在輸入輸出端的占空比接近的結(jié)構(gòu)，這個(gè)分束器具有很高的泵浦、信號(hào)光分離提取效率。本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明通過選用不同尺寸的光纖作為輸出端光纖，以使輸出光纖束的排布更接近于輸入端信號(hào)光與泵浦光的區(qū)域分布，從而可以更為精確地分離輸入光纖中的泵浦光和信號(hào)光，提高分 離效率。2、本發(fā)明中將泵浦光和信號(hào)光分離提取的方式，便于泵浦光和信號(hào)光的再利用。3、本發(fā)明通過光纖元件實(shí)現(xiàn)了一路光信號(hào)分成多路輸出的功能，純光纖的結(jié)構(gòu)使其與其他元件連接簡單，使用方便。4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)，適用于各種光纖激光器和放大器中。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種光纖分束器，其特征在于，包括一根輸入光纖和輸出光纖束，其中，所述輸出光纖束包括排布在中心的一根中心輸出光纖和排布在外圍的多根外圍輸出光纖，所述中心輸出光纖用于傳輸信號(hào)光，所述外圍輸出光纖用于傳輸泵浦光，從而將所述信號(hào)光和所述泵浦光分離開來。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖分束器，其特征在于，所述輸入光纖的拉赫不變量小于或等于所述輸出端光纖束的拉赫不變量。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖分束器，其特征在于所述中心輸出光纖與所述外圍輸出光纖的纖芯、包層尺寸不同，纖芯、包層數(shù)值孔徑不同。
4.如權(quán)利要求1所述的光纖分束器，其特征在于所述中心輸出光纖的外徑小于所述外圍輸出光纖的外徑。
5.如權(quán)利要求1所述的光纖分束器，其特征在于所述光纖為有源光纖或無源光纖。
6.如權(quán)利要求1所述光纖分束器器，其特征在于所述光纖為單包層光纖、雙包層光纖或多包層光纖。
7.如權(quán)利要求1所述光纖分束器器，其特征在于所述光纖為保偏光纖或光子晶體光纖。
全文摘要
本發(fā)明提出一種光纖分束器，包括一根輸入光纖和輸出光纖束，其中，輸出光纖束包括排布在中心的一根中心輸出光纖和排布在外圍的多根外圍輸出光纖，中心輸出光纖用于傳輸信號(hào)光，外圍輸出光纖用于傳輸泵浦光，從而將信號(hào)光和泵浦光分離開來。本發(fā)明的分束器由于選用不同尺寸的光纖作為輸出端光纖，輸出光纖束的排布更接近于輸入端信號(hào)光與泵浦光的區(qū)域分布，從而可以更為精確地分離輸入光纖中的泵浦光和信號(hào)光，提高分離效率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)，適用于各種光纖激光器和放大器中。
文檔編號(hào)G02B6/28GK103048737SQ20121058660
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者鞏馬理, 郝金坪, 閆平, 肖起榕, 張海濤 申請人:清華大學(xué)