[發明專利]一種能提高光纖內能量集中度的光纖

有效

• 申請號: 201310093488.2
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103135166A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 鞏馬理;肖起榕;王飛;陳霄;閆平;張海濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及波導介質技術領域，尤其涉及一種能提高光纖內能量集中度的光纖。

背景技術

通常的光纖是由纖芯和包層兩部分構成。包層將光能量束縛在光纖纖芯內，光能量進而在纖芯中傳輸。在傳輸激光光束能量等應用情況下，實際激光光束在光纖纖芯內的能量集中度（可聚焦度）是客觀衡量光束質量的重要依據。在光纖傳輸耦合過程中，能量集中度會影響傳輸耦合效率，會對實際應用產生很嚴重的影響。因此，提高能量集中度，對增加光纖傳輸距離、增加光束質量及耦合效率具有重要意義。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提供一種結構簡單且能量集中度較高的光纖。

（二）技術方案

為解決上述問題，本發明提供了一種能提高光纖內能量集中度的光纖，包括第一光纖主體和第二光纖主體，所述第一光纖主體包括第一包層和第一圓形纖芯；所述第一包層包裹在所述圓形纖芯的外表面；

所述第二光纖主體包括第二包層、第二圓形纖芯和多芯光纖單元；所述第二圓形纖芯包裹在所述多芯光纖單元的外表面；所述第一包層包裹在所述第二圓形纖芯的外表面；

多芯光纖單元的折射率大于第二圓形纖芯的折射率。

進一步地，所述第一圓形纖芯的直徑與第二圓形纖芯的直徑相同。

進一步地，所述第一包層的厚度與第二包層的厚度相同。

進一步地，所述多芯光纖單元的剖面為中心對稱形狀。

進一步地，所述多芯光纖單元的對稱軸與Z軸平行。

進一步地，包括五個子纖芯，所述五個子纖芯以“十”字形排布，所述五個子纖芯中的中間子纖芯的對稱軸與Z軸重合.

進一步地，所述五個子纖芯的半徑相同。

（三）有益效果

本發明提供的光纖，通過設置折射率更高的多芯纖芯單元與原纖芯形成一層新的波導，使部分發散角更小的光束縛新的波導內，使得能量集中度會增加，進而改善光束質量，增加光纖傳輸距離及耦合效率。

附圖說明

圖1（a）為本發明第一光纖主體的縱向示意圖；

圖1（b）為本發明第一光纖主體的剖面示意圖；

圖1（c）為本發明第一光纖主體的剖面折射率分布圖；

圖2（a）為本發明第二光線主體的縱向示意圖；

圖2（b）為本發明第一光纖主體的剖面示意圖；

圖2（c）為本發明第一光纖主體剖面折射率分布圖；

圖3是本發明光纖總體結構的縱向示意圖；

圖4（a）和4（b）分別為本發明實施例一中耦合等尺寸的普通光纖后的能量分布圖及耦合本發明后的能量分布圖；

圖5（a）和5（b）分別為本發明實施例二中耦合等尺寸的普通光纖后的能量分布圖及耦合本發明后的能量分布圖；

圖6（a）和6（b）分別為本發明實施例三中耦合等尺寸的普通光纖后的能量分布圖及耦合本發明后的能量分布圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

如圖3所示，本發明實施例提供的能提高光纖內能量集中度的光纖包括：第一光纖主體和第二光纖主體。

具體的，參考圖1（a）至圖1（c），本實施例中的第一光纖主體包括第一包層101和第一圓形纖芯102；第一包層101包裹在所述第一圓形纖芯102的外表面。

參考圖2（a）至圖2（c），本實施例中的第二光纖主體包括第二包層201、第二圓形纖芯202和多芯光纖單元203；所述第二圓形纖芯202包裹在所述多芯光纖單元203的外表面；所述第二包層201包裹在所述第二圓形纖芯202的外表面。

其中，設置第一圓形纖芯102的直徑與第二圓形纖芯202的直徑相同，第一包層101的厚度與第二包層201的厚度相同。

其中，第一圓形纖芯102的折射率與第二圓形纖芯202的折射率相比，可以相同也可以不同，具體可根據實際需求而定。第一包層101的折射率與第二包層201的折射率相比，可以相同也可以不同，具體可根據實際需求而定。

參考圖2（c），多芯光纖單元203的剖面為中心對稱形狀，且多芯光纖單元203的對稱軸與Z軸平行；多芯光纖單元203的折射率大于第二圓形纖芯202的折射率。本實施例中多芯光纖單元203包括但不局限于五個子纖芯，具體可根據實際需求而定。