[發明專利]一種光纖及含有該光纖的光纖激光器

無效

• 申請號: 201310396509.8
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103490271A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李進延;王一礴;蔣作文;彭景剛;戴能利;李海清;楊旅云;陳瑰;謝璐
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;G02B6/036;G02B6/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于特種光纖制備技術和光纖激光器領域，具體為一種用于光纖激光器的新型結構的光纖，以及含有該光纖的光纖激光器。

背景技術

近年來，光纖激光器得到了飛速發展，尤其是雙包層光纖發明以來，光纖激光器輸出功率從毫瓦級攀升至萬瓦級。而目前全光纖激光器結構中包含很多熔接點，隨著功率增長，熔接點處聚集的熱量成為制約光纖激光器光束質量、穩定性及輸出功率的重要因素之一。

目前常規的光纖激光器由泵浦源、一對光纖光柵和有源摻稀土光纖構成，這些器件的連接都要依靠光纖熔接。當兩端光纖幾何尺寸、數值孔徑等有偏差的時候，就會引起較大的熔接損耗，從而有很多的光能量在此聚集，給光纖帶來極大的熱負擔，影響激光器整體的承受功率。因此，最大限度地減少熔接點是提高光纖激光器可承受功率的一個途徑。

此外，目前的光纖光柵絕大部分是利用摻鍺光纖的光敏性制備的，但是在摻雜光纖中加入鍺元素會降低光纖的損傷閾值并增加數值孔徑，不利于高功率光纖激光器的搭建同時光纖光柵都是刻在摻鍺的無源光纖上，然后再熔接在摻雜光纖兩端，這樣就會增加激光器的熔接點，增加損耗并且降低激光器的穩定性。

發明內容

本發明提供了一種光纖及含有該光纖的光纖激光器，其目的在于使光纖激光器可以最大限度地減少熔接點的數量，并能有效地提高泵浦光吸收效率，從而解決光纖激光器中的熱問題，提高激光器輸出質量，由于引入了鈰元素，使得光纖激光器還具有抗光子暗化和抗輻照特性。

本發明提供的一種光纖，包括外包層、保護層和纖芯，其特征在于，所述纖芯由一根帶有純石英內包層的稀土摻雜有源纖芯，以及n根純石英泵浦纖芯組成，n≥1；所述泵浦纖芯與所述有源纖芯相互接觸，但并不熔融在一起，接觸部位的展開長度大于等于泵浦纖芯周長的1/10，能夠使光從泵浦纖芯單向耦合到有源纖芯。

本發明提供的含有上述光纖的光纖激光器，其特征在于，它還包括諧振腔和半導體激光器，在所述有源纖芯的一端刻寫相應波長的高反光柵，另一端刻寫相應波長的低反光柵，高反光柵和低反光柵共同作為所述諧振腔，所述泵浦纖芯與所述半導體激光器相熔接。

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種光纖及含有該光纖的光纖激光器，具體而言，本發明的有益效果為：

1.利用摻鈰的有源光纖的光敏特性，在有源纖芯上直接刻寫光柵作為激光器的諧振腔，避免了常規結構中光柵與有源纖芯熔接點對激光器性能的影響，并可以提高光纖激光器的抗輻照和抗光子暗化性能。

2.本發明采用新型結構光纖，使得在有源纖芯長度方向上一直有泵浦光耦合進有源纖芯，不僅可以提高泵浦光吸收效率，而且降低了光纖的熱負載，保證了光纖激光器的可靠性和穩定性。

3.應用本發明的光纖激光器，利用直接刻寫在有源纖芯上的一對光纖光柵作為諧振腔，減少了激光器內部的熔接點，避免了有源纖芯與光柵數值孔徑不匹配而引入的插入損耗和熱負載，提高了光纖激光器的穩定性。

附圖說明

圖1為本發明提供的光纖的第一種具體實施方式的截面結構示意圖(n＝6，纖芯均為圓形)；

圖2為本發明提供的光纖的第二種具體實施方式的截面結構示意圖(n＝1，纖芯均為圓形)；

圖3為本發明提供的光纖的第三種具體實施方式的截面結構示意圖(n＝2，光纖纖芯均為圓形)；

圖4為本發明提供的光纖的第四種具體實施方式的截面結構示意圖(n＝1，纖芯均為八邊形)；

圖5為利用所發明的新型光纖而搭建的光纖激光器示意圖；

圖6為利用所發明的新型光纖而搭建的激光器示意圖；

圖中，保護層101，外包層102，泵浦纖芯103，有源纖芯104，摻雜區域105，輸出端口301，半導體激光器302，低反光柵303，高反光柵304。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。