[實用新型]泄漏結(jié)構(gòu)大模場雙包層單模摻鐿光纖

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720070556.3
• 申請日: 2007-06-01
• 公開（公告）號: CN201044001Y
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樓祺洪;李立波;周軍;吳國華;董景星;魏運榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光纖，特別是一種泄漏結(jié)構(gòu)大模場雙包層單模摻鐿(Yb³⁺)光纖，它采用泄漏結(jié)構(gòu)，讓次低階模LP₁₁擁有比基橫模LP₀₁更高的泄漏損耗，使得光纖在具有較大纖芯時，仍能保證單模輸出。

背景技術(shù)

摻Y(jié)b³⁺雙包層光纖激光器功率提高的限制主要來自于纖芯本身，一是光纖端面的熱損傷，二是光纖中的非線性效應(yīng)限制了功率的提高。為了這兩個因素給功率提高帶來的限制，我們可以通過增大纖芯模場直徑來得到更高功率輸出。雙包層光纖實現(xiàn)單模激光輸出的條件是光纖規(guī)一化頻率V＜2.405，所以在增加纖芯直徑的同時，要減小纖芯的數(shù)值孔徑NA，才能滿足單模輸出條件。但由于光纖材料選擇本身的限制，NA也不可能很小，目前，在技術(shù)上已經(jīng)可以實現(xiàn)的最小NA為0.05～0.06，對應(yīng)的最大單模纖芯直徑約為17μm。為使纖芯在更大模場直徑下實現(xiàn)單模輸出，各國研究人員提出了各種不同的設(shè)想：光子晶體光纖、螺旋芯光纖、分塊扇形光纖等，但拉制起來都有一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種泄漏結(jié)構(gòu)大模場雙包層單模摻鐿(Yb³⁺)光纖，可利用傳統(tǒng)雙包層光纖的拉制方法拉制，具有較大纖芯時，仍能保證高功率單模運行。

本實用新型的技術(shù)構(gòu)思是：

在傳統(tǒng)雙包層光纖的纖芯n₁和內(nèi)包層間加入中間層n₂和泄漏層n₃，并使得n₂＜n₃＝n₁。由光波導(dǎo)原理可知，這是一種泄漏結(jié)構(gòu)，纖芯內(nèi)激發(fā)的激光能量不再限制在纖芯內(nèi)部，而以中間層為媒介，擴散至泄漏層。纖芯內(nèi)所有的激光模式不再滿足導(dǎo)波模條件，均為泄漏模式。通過選擇合適的參數(shù)a、b、n₁、n₂，n₁通常在1.46～1.47之間，Δ＝(n₁-n₂)/n₁＜0.5％，選擇一定的纖芯半徑a，1.5a＜b＜2a，可使次高階模LP₁₁具有較大的泄漏損耗，而基模LP₀₁泄漏損耗較小，從而使大模場直徑光纖內(nèi)的高階模式濾除而實現(xiàn)單模輸出。

本實用新型的技術(shù)解決方案如下：

一種泄漏結(jié)構(gòu)大模場雙包層單模摻鐿光纖，包括纖芯、內(nèi)包層及外包層，其特征是在所述的纖芯和內(nèi)包層之間還有中間層和泄漏層，所述的纖芯、中間層、泄漏層、內(nèi)包層和外包層的折射率分別為n₁、n₂、n₃、n₄、n₅，且n₅＜n₄＜n₂＜n₃＝n₁，所述的纖芯的半徑為a，中間層的最大半徑為b，1.5a＜b＜2a，n₁通常在1.46～1.47之間，0.27％＜Δ＝(n₁-n₂)/n₁＜0.54％。

所述的內(nèi)包層的結(jié)構(gòu)為D形、矩形、六角形、八角形或星形。

本實用新型泄漏結(jié)構(gòu)大模場雙包層單模摻鐿光纖是在傳統(tǒng)雙包層光纖的纖芯n₁和內(nèi)包層間加入中間層n₂和泄漏層n₃，并使得n₂＜n₃＝n₁。由光波導(dǎo)原理可知，這是一種泄漏結(jié)構(gòu)，纖芯內(nèi)激發(fā)的激光能量不再限制在纖芯內(nèi)部，而以中間層為媒介，擴散至泄漏層。纖芯內(nèi)所有的激光模式不再滿足導(dǎo)波模條件，而均為泄漏模式。可使次高階模LP₁₁具有較大的泄漏損耗，而基模LP₀₁泄漏損耗較小，從而使大模場直徑光纖內(nèi)高階模式的濾除而實現(xiàn)單模輸出。

本實用新型泄漏結(jié)構(gòu)大模場雙包層單模摻鐿光纖可利用傳統(tǒng)雙包層光纖的拉制方法拉制，具有較大纖芯時，仍能保證高功率單模運行。

附圖說明

圖1為本實用新型泄漏結(jié)構(gòu)大模場雙包層單模光纖的截面示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。