光纤合束器根据功能不同,主要分为两类:功率合束器和泵浦合束器。功率合束器的主要作用是将多个单模激光合成一根光纤进行输出,从而提升激光器的输出功率。而泵浦合束器则用于将多束泵浦光合束到一根光纤中,主要目的是提高泵浦功率,进而增强激光器的性能。
在结构上,光纤合束器可以分为无信号光纤的N×1型和有信号光纤的(N+1)×1型。N×1型合束器中,所有光纤均用于传输光能,而(N+1)×1型则在中心设置了一根信号光纤,周围的N根光纤则是泵浦光纤。这种设计要求在制造过程中,N根泵浦光纤必须紧密对称地排列在信号光纤周围,以确保信号的稳定传输。
此外,根据泵浦方式的不同,光纤合束器还可以分为侧面泵浦和端面泵浦两种。侧面泵浦合束器的泵浦光纤围绕信号光纤排列,而端面泵浦合束器则是将泵浦光纤直接贴在信号光纤的端面上。这两种设计各有优劣,侧泵浦在信号传输上具有优势,而端泵浦则更为紧凑。
在光纤合束器的制造过程中,关键在于输入光纤、熔锥型光纤束和输出光纤的三部分结构。首先,输入光纤需要按照特定的几何方式紧密排列,通常是正六边形。然后,通过熔融拉锥技术将输入光纤束拉细,并与输出光纤熔融连接。为了确保合束器的长时间稳定运行,还需要设计合适的封装散热结构,一般采用导热性高的金属铜或铝作为外壳,并在必要时添加水冷结构。
光纤焊接技术是实现光纤器件连接的核心,它对激光器的功率和光束质量有着直接的影响。在光纤熔接过程中,要尽可能减少损耗,以防止激光器在工作过程中因光和热的积累而导致的性能下降或器件损坏。
光纤合束器的发展和应用,不仅提高了激光器的输出功率和光束质量,也为激光技术的进一步发展奠定了坚实的基础。从精密制造到高效应用,光纤合束器在未来的科技发展中将继续扮演着不可或缺的角色。
光纤合束器是一种光纤连接器,它通过光纤精密熔接技术,使发射光纤输出的光能最大限度地耦合到接收光纤中,最大限度地减少其介入光路对系统造成的影响。光纤合束器是光纤激光器系统中的重要部件,它不仅直接决定了光纤激光器的功率和光束质量,而且保证了激光器的安全稳定运行。
01光纤组合器的分类
根据功能分类,光纤合束器可以分为两类:功率合束器和泵浦合束器。
(1)泵浦光合束器主要用于将多束泵浦光合束到一根光纤中并输出,主要用于提高泵浦功率。
率。
(2)功率合成器将多个单模激光合成一根光纤进行输出,用于提高激光器的输出功率。
根据结构的分类,光纤合束器可分为两类:无信号光纤的N×1光纤合束器和有信号光纤的(N+1)×1光纤合束器。与N×1光纤组合器不同,( N+1)×1光纤组合器中心的一根光纤是信号光纤。在制造过程中,N根光纤必须紧密对称地排列在信号光纤周围,中间的信号光纤用于信号光的输入。N×1合束器既有功率合束器又有泵浦合束器,根据N根输入光纤的类型不同,其功能也不同。如果N根光纤都是单模光纤或大模场光纤,可以直接与N个激光器相连,提高激光器的输出功率,即功率合束器。如果N根光纤是多模光纤,则连接N个泵浦源,提高激光器的泵浦功率,即泵浦合束器。
N×1 光纤合束器N×1光纤合路器
(N+1)×1 光纤合束器(N+1)×1光纤合路器
侧面泵浦合束器的中心是一根信号光纤,其纤芯是传输激光的单模或准单模波导,外围六根光纤是传输泵浦光的泵浦光纤。七根光纤依次排列,熔融拉细,与输出的双包层光纤熔接。
端面泵浦合束器光纤合束器端面泵浦光纤合路器
侧面泵浦光纤合束器侧面泵浦光纤合路器
功率合成器的基本结构主要包括三部分:输入光纤、熔锥型光纤束和输出光纤。
功率合束器基本结构功率合成器的基本结构
本文来自:光辉激光