[發明專利]可重構的液芯光纖及其制備方法、激光器及其制備方法

在審

• 申請號: 201910243577.8
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109946788A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 何俊;王義平;張哲;丘志鴻
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G02B6/032
• 分類號: G02B6/032;H01S3/067
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發明涉及一種可重構的液芯光纖及其制備方法、激光器及其制備方法，所述可重構的液芯光纖包括依次連接的第一子光纖、第二子光纖以及第三子光纖；所述第二子光纖包括第二纖芯，所述第二纖芯為空心結構，所述第一子光纖和第三子光纖共同使第二子光纖形成一諧振腔；其中，所述第二子光纖上設有液體流通通道，所述液體流通通道和第二纖芯連通，所述液體流通通道用于向第二纖芯內注入和排出液體染料，從而形成可重構的液芯光纖。本發明通過在第二子光纖上設置液體流通通道，當需要輸出不同波長的激光時，只需通過液體流通通道更換相應的液體染料即可實現重構，從而輸出相應波長的激光，提高其適用性。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，尤其涉及一種可重構的液芯光纖及其制備方法、激光器及其制備方法。

背景技術

光纖激光器應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻激光打標激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設，作為其他激光器的泵浦源等等。光纖激光器利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術領域帶來了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過恰當的反饋機制形成激光器，因此光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發。目前開發研制的光纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質。由于光纖激光器中光纖纖芯很細，在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”。因此，當適當加進正反饋回路(構成諧振腔)便可形成激光振蕩。

近年來微流控技術得到飛速的發展，通過結合微流控技術和光學技術，從而形成光流控技術。液體染料作為絕佳的激光增益介質，具有閾值低，波長調節范圍廣，基本覆蓋整個可見光區域，利用倍頻技術還可以延伸至紫外和紅外區域。因此，液芯光纖激光器應運而生。在現有技術中，液芯光纖激光器的種類繁多，但是同一類型的液芯光纖激光器只能輸出單一波長的激光，導致液芯光纖激光器的適用性低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可重構的液芯光纖及其制備方法、激光器及其制備方法，使其能夠輸出不同波長的激光，從而提高激光器的適用性。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：

一種可重構的液芯光纖，包括依次連接的第一子光纖、第二子光纖以及第三子光纖；所述第二子光纖包括第二纖芯，所述第二纖芯為空心結構，所述第一子光纖和第三子光纖共同使第二子光纖形成一諧振腔；其中，所述第二子光纖上設有液體流通通道，所述液體流通通道和第二纖芯連通，所述液體流通通道用于向第二纖芯內注入和排出液體染料，從而形成可重構的液芯光纖。

其中，所述液體流通通道上設有通口，所述通口用于注入和排出第二纖芯內的液體染料。

其中，所述通口上設有導管。

其中，所述通口包括第一通口和第二通口，其中，所述第一通口用于注入液體染料，所述第二通口用于排出染料。

其中，所述第一子光纖內設有第一光纖布拉格光柵，所述第三子光纖內設有第二光纖布拉格光柵，其中，所述第一光纖布拉格光柵和第二光纖布拉格光柵的反射波長相同，所述第一光纖布拉格光柵的反射率小于第二光纖布拉格光柵的反射率。

本發明提供的另一技術方案為：

一種用于制備上述可重構的液芯光纖的方法，包括如下步驟：通道制備步驟，在第二子光纖上制備液體流通通道；連接步驟，依次連接第一子光纖、第二子光纖以及第三子光纖；注入步驟，通過液體流通通道向第二子光纖內注入液體染料；寫制步驟，在第一子光纖內寫制第一光纖布拉格光柵，在第三子光纖內寫制第二光纖布拉格光柵。

本發明提供的又一技術方案為：