[發明專利]一種功率可調的同心點環斑合束器及其制作方法

有效

• 申請號: 202010194916.0
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN113495320B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 王志文;孟祥宇;朱學文
• 申請（專利權）人: 西安中科匯纖光電科技有限公司
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255;G02B6/036
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種功率可調的同心點環斑合束器，其特征在于：包括n根輸入光纖(10)、n≥2，輸入光纖(10)和毛細管(20)熔融拉錐形成的光纖束(50)，輸出光纖(40)；光纖束(50)和輸出光纖(40)熔接于熔接點(30)；

輸出光纖(40)為多模多波導光纖；包括中間的纖芯以及圍繞于纖芯的外圍的N層波導結構，n≥3，至少包括純SiO₂的中間的纖芯I(41)，其直徑為D₀；摻氟SiO₂的第一包層(42)，其直徑為D₁；純SiO₂的第二包層(43)，其直徑為D₂；摻氟SiO₂的第三包層(44)，其直徑為D₃；具有低折射率特性的涂覆層I(46)，其直徑為D₄；其中D₀＜D₁＜D₂＜D₃＜D₄；

中間的纖芯I(41)和第一包層(42)形成數值孔徑NA₁，第二包層(43)和第三包層(44)形成數值孔徑NA₂，第三包層(44)和涂覆層I(46)形成數值孔徑NA₃，其中NA₁＜NA₂＜NA₃；

將制成的光纖束(50)和輸出光纖(40)端面切平，熔接于熔接點(30)，確保光纖束II(101)中的激光傳導到纖芯I(41)中，光纖束I(105)中的激光傳導到輸出光纖I(45)中；通過控制光纖束II(101)和控制光纖束I(105)中的激光開或關以及調節功率的大小，輸出光纖(40)可以實現點光斑、環光斑或點環光斑的輸出；

功率可調的同心點環斑合束器的制作方法，包括有以下步驟：

步驟1：準備好n根輸入光纖(10)，n≥2，剝去一段涂覆層(13)，用酒精將包層(12)擦拭干凈，備用；

步驟2：根據實際情況，選擇毛細管(20)為摻氟石英成材質毛細管或石英材質毛細管，選擇合適內徑和外徑；

如果選取的輸入光纖(10)為單模或少模多波導光纖，進行步驟3；

步驟3：取一根已經備好的輸入光纖(10)，光纖(10)穿入摻氟毛細管(20)中，熔融拉錐成整體光纖(201)，將整體光纖(201)和n-1根輸入光纖(10)，排列穿入毛細管(20)，調整拉錐參數和控制光纖束拉錐比，拉錐比數值為1-10，熔融拉錐使其成為整體光纖束(50)，并將光纖束(50)端面切平；

如果選擇的輸入光纖(10)為多模多波導光纖，進行步驟A3；

步驟A3：將n根備好的輸入光纖(10)，排列穿入毛細管(20)中，調整拉錐參數和控制光纖束拉錐比，拉錐比數值為1-10，熔融拉錐使其成為整體光纖束(50)，并將光纖束(50)端面切平；

步驟4：將輸出光纖(40)，剝去涂一段涂覆層I(46)，用酒精將第三包層(44)擦拭干凈，端面切平；

步驟5：將切平的光纖束(50)和輸出光纖(40)，利用熔接機，熔接于熔接點(30)；

步驟6：熔接點(30)要確保光纖束II(101)中的激光傳導到纖芯I(41)中，光纖束I(105)中的激光傳導到輸出光纖I(45)中;

步驟7：功率可調的同心點環斑合束器的制作完成，可以實現不同功率級別的點光斑、環光斑或點環光斑輸出。

2.根據權利要求1所述的功率可調的同心點環斑合束器，其特征在于：輸入光纖(10)為單模或少模或多模的多波導光纖；n根輸入光纖(10)，n≥2為同種光纖或不同種光纖。

3.根據權利要求2所述的功率可調的同心點環斑合束器，其特征在于：多波導光纖包括中間的纖芯以及圍繞于纖芯的外圍的N層波導結構，n≥1，至少包括中間的纖芯(11)、內包層(12)和涂覆層(13)；中間的纖芯(11)直徑為D1；內包層(12)的直徑為D₂；涂覆層(13)的直徑為D₃，其中D₁D₂D₃；中間的纖芯(11)和內包層(12)形成數值孔徑NA₁。