一种高隔离度合束器及其制备方法与流程

本发明涉及光纤通信器件领域，尤其涉及一种高隔离度合束器及其制备方法。

背景技术：

1、光纤合束器按用途分类有功率合束器、泵浦(信号)合束器。泵浦合束器是一种把信号光与泵浦光合束传输的光学器件，通常应用在光纤激光器系统中，是组成光纤激光器的核心器件之一。光纤激光器的泵浦方式有正向泵浦和反向泵浦(又称后向泵浦)两种，或者两种泵浦方式同时使用。对于反向泵浦，系统产生的激光束会从合束器的输出端往信号端方向传播，部分信号光有可能会耦合进泵浦纤中，对泵浦源产生危害。对于正向泵浦，虽然系统激光是从信号端往输出端方向传输，但也存在信号光以反射的形式耦合进泵浦纤中，所以存在类似的隐患。而衡量信号光耦合进泵浦纤的光功率大小就用隔离度来表示。目前合束器的隔离度低，导致泵浦源损坏甚至烧毁，严重制约激光系统的稳定性以及高功率光纤激光器的发展。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决上述问题之一，本发明实施例的目的是提供一种高隔离度合束器及其制备方法，提高合束器的隔离度，以提高激光系统的稳定性以及促进高功率光纤激光器的发展。

2、一方面，本发明实施例提供了一种高隔离度合束器，包括信号光纤、三包层光纤、输出光纤和若干根泵浦光纤，所述信号光纤与所述三包层光纤的一端对芯熔接，所述三包层光纤的另一端与所述若干根泵浦光纤组束拉锥形成锥体，所述锥体与所述输出光纤对芯熔接。

3、可选地，所述信号光纤包括单模光纤或双包层光纤，所述信号光纤的纤芯范围为6～30um，所述信号光纤的包层范围为125～400um。

4、可选地，所述三包层光纤的纤芯范围为6～30um，所述三包层光纤的内包层范围为80～380um，所述三包层光纤的外包层范围为125～400um。

5、可选地，所述信号光纤与所述三包层光纤的纤芯模场相匹配。

6、可选地，所述输出光纤包括双包层光纤，所述双包层光纤的纤芯范围为6～30um，所述双包层光纤的包层范围为125～400um。

7、可选地，所述锥体与所述输出光纤的纤芯模场相匹配。

8、可选地，所述信号光纤包括三包层光纤和/所述输出光纤包括三包层光纤。

9、另一方面，本发明实施例提供了一种高隔离度合束器的制备方法，包括：

10、获取信号光纤和三包层光纤，将所述信号光纤与所述三包层光纤的一端对芯熔接；

11、获取若干根泵浦光纤，将若干根所述泵浦光纤与所述三包层光纤的另一端进行组束、熔融拉锥并切割，形成锥体；

12、获取输出光纤，将锥体与所述输出光纤对芯熔接。

13、可选地，所述将所述信号光纤与所述三包层光纤的一端对芯熔接，包括：

14、将所述信号光纤的一端剥除第一预设长度的涂覆层并切割，得到第二预设长度的第一裸纤区域；

15、将所述三包层光纤的一端剥除第三预设长度的涂覆层并切割，得到第四预设长度的第二裸纤区域；

16、将所述第一裸纤区域和所述第二裸纤区域进行对芯熔接。

17、可选地，所述将若干根所述泵浦光纤与所述三包层光纤的另一端进行组束、熔融拉锥并切割，形成锥体，包括：

18、将若干根所述泵浦光纤剥除第五预设长度的涂覆层，得到若干根第六预设长度的第三裸纤区域；

19、将所述三包层光纤的另一端剥除第七预设长度的涂覆层，得到第八预设长度的第四裸纤区域；

20、将若干根所述第三裸纤区域和所述第四裸纤区域进行组束、熔融拉锥并切割，形成锥体。

21、实施本发明实施例包括以下有益效果：高隔离度合束器包括信号光纤、三包层光纤、输出光纤和若干根泵浦光纤，信号光纤与三包层光纤的一端对芯熔接，三包层光纤的另一端与若干根泵浦光纤组束拉锥形成锥体，锥体与输出光纤对芯熔接，在合束器反向使用时，激光系统产生的激光经过合束器往信号端传输产生的信号损耗光溢出纤芯后，直接被三包层光纤的内包层捕获，并继续往信号光纤方向传输，最终耦合进信号光纤的包层并逐步在涂覆层消逝掉；合束器正向使用时，反射回来的信号光被三包层光纤的内包层捕获，并继续往信号光纤方向传输，最终耦合进信号光纤的包层并逐步在涂覆层消逝掉，从而使合束器具有极高的隔离度，可以减小信号光对泵浦源造成影响，提高激光系统的稳定性。

技术特征：

1.一种高隔离度合束器，其特征在于，包括信号光纤、三包层光纤、输出光纤和若干根泵浦光纤，所述信号光纤与所述三包层光纤的一端对芯熔接，所述三包层光纤的另一端与所述若干根泵浦光纤组束拉锥形成锥体，所述锥体与所述输出光纤对芯熔接。

2.根据权利要求1所述的高隔离度合束器，其特征在于，所述信号光纤包括单模光纤或双包层光纤，所述信号光纤的纤芯范围为6～30um，所述信号光纤的包层范围为125～400um。

3.根据权利要求1所述的高隔离度合束器，其特征在于，所述三包层光纤的纤芯范围为6～30um，所述三包层光纤的内包层范围为80～380um，所述三包层光纤的外包层范围为125～400um。

4.根据权利要求1所述的高隔离度合束器，其特征在于，所述信号光纤与所述三包层光纤的纤芯模场相匹配。

5.根据权利要求1所述的高隔离度合束器，其特征在于，所述输出光纤包括双包层光纤，所述双包层光纤的纤芯范围为6～30um，所述双包层光纤的包层范围为125～400um。

6.根据权利要求1所述的高隔离度合束器，其特征在于，所述锥体与所述输出光纤的纤芯模场相匹配。

7.根据权利要求1所述的高隔离度合束器，其特征在于，所述信号光纤包括三包层光纤和/所述输出光纤包括三包层光纤。

8.一种高隔离度合束器的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述将所述信号光纤与所述三包层光纤的一端对芯熔接，包括：

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述将若干根所述泵浦光纤与所述三包层光纤的另一端进行组束、熔融拉锥并切割，形成锥体，包括：

技术总结本发明公开了一种高隔离度合束器及其制备方法，合束器包括信号光纤、三包层光纤、输出光纤和若干根泵浦光纤，信号光纤与三包层光纤的一端对芯熔接，三包层光纤的另一端与若干根泵浦光纤组束拉锥形成锥体，锥体与输出光纤对芯熔接；制备方法包括：获取信号光纤和三包层光纤，将信号光纤与三包层光纤的一端对芯熔接；获取若干根泵浦光纤，将若干根泵浦光纤与三包层光纤的另一端进行组束、熔融拉锥并切割，形成锥体；获取输出光纤，将锥体与输出光纤对芯熔接。本发明实施例光纤通信器件领域，可广泛应用于提高合束器的隔离度，以提高激光系统的稳定性以及促进高功率光纤激光器的发展。技术研发人员：陈兆明,郭征东,杜永建,智健受保护的技术使用者：广州奥鑫通讯设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14