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一文了解光纤合束器
浏览次数:395      发布于:2023-04-24
光纤合束器是一种光纤连接器件,其通过光纤精密熔接技术,使发射光纤输出的光能量尽大限度地耦合到接收光纤中,并使由于其介入光路而对系统造成的影响减到min。 光纤合束器是光纤激光器系统中的重要元器件,它的好坏不仅直接决定着光纤激光器功率的高低和光束质量的优劣,还是激光器安全稳定工作的重要保证。 01光纤合束器的分类 根据使用功能分类,光纤合束器可以分为两大类:功率合束器和泵浦合束器。 (1)泵浦合束器主要是将多路泵浦光合束到一根光纤中输出,主要用来提高泵浦功率。 (2)功率合束器就是将多路单模激光合束到一根光纤中输出,用来提高激光的输出功率。 泵浦合束器功率合束器根据构成方式分类,光纤合束器又可以深圳市华联欧国际贸易有限公司是欧美工业备品备件一站式服务商,货源充足,型号齐全,质量可靠,售后服务佳。专业原装行货,正品保证,欢迎来电咨询!所有产品售后有质保,并且有终身免费技术指导。我们有专业的客服团队,24小时进行服务。下面是深圳华联欧小编精心为大家推荐的产品科普一下一文了解光纤合束器,如果您喜欢可以继续阅读详细浏览一下去看看了解一下吧,关注收藏我们网址,每天为大家推送更多的干货!
光纤合束器是一种光纤连接器件,其通过光纤精密熔接技术,使发射光纤输出的光能量尽大限度地耦合到接收光纤中,并使由于其介入光路而对系统造成的影响减到min。
光纤合束器是光纤激光器系统中的重要元器件,它的好坏不仅直接决定着光纤激光器功率的高低和光束质量的优劣,还是激光器安全稳定工作的重要保证。
01光纤合束器的分类
根据使用功能分类,光纤合束器可以分为两大类:功率合束器和泵浦合束器。
(1)泵浦合束器主要是将多路泵浦光合束到一根光纤中输出,主要用来提高泵浦功率。
(2)功率合束器就是将多路单模激光合束到一根光纤中输出,用来提高激光的输出功率。

泵浦合束器

功率合束器

根据构成方式分类,光纤合束器又可以分成两类:不包含信号光纤的 N×1 光纤合束器和包含信号光纤的 (N+1)×1 光纤合束器。和 N×1 光纤合束器不同,(N+1)×1 光纤合束器中心的一根光纤是信号光纤。在制作过程中,N 根光纤必须紧密对称地排列信号光纤周围,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,其功能的不同取决于N路输入光纤的型号,若N路光纤均为单模光纤或大模场光纤,则可以直接与N个激光器相连,用于提高激光的输出功率,即为功率合束器;若N路光纤均为多模光纤,则与N个泵浦源相连,用于提高激光器的泵浦功率,即为泵浦合束器。

▲ N×1 光纤合束器

(N+1)×1合束器均为泵浦合束器,主要用于光纤放大系统中。该合束器中间的单模光纤为信号光纤,用于信号光的传输,环绕在其周围的 N 路多模光纤为泵浦光纤,用于泵浦光的传输。这种合束器通常用于MOPA结构。

▲ (N+1)×1 光纤合束器

02侧面泵浦合束器和端面泵浦合束器
侧面泵浦合束器中心为信号光纤,纤芯为单模或准单模波导用于传输激光,外围六根光纤为泵浦光纤,用于传输泵浦光。七根光纤整齐排列后熔融拉细并与输出双包层光纤熔接。

▲ 端面泵浦合束器光纤合束器

侧泵合束器与端泵合束器不同的是,侧泵合束器的泵浦光纤被拉细后贴合到信号光纤的包层上,而信号光纤并未熔拉变细。因此侧泵合束器信号传输从原理上要优于端泵合束器。

▲ 侧面泵浦光纤合束器

03合束器的制作
功率合束器的基本结构主要包括三个部分:输入光纤、熔锥光纤束和输出光纤。

▲ 功率合束器基本结构

首先,为了使光纤束熔融拉锥后能够与输出光纤很好地熔接,必须要求光纤束的横截面为圆形,并且泵浦光纤按照一定的几何方式紧密排列,通常光纤是按照正六边形的方式紧密排列。制作过程中,首先将输入光纤组束,然后再对组束的输入光纤束进行熔融拉锥形成熔锥光纤束,然后再熔锥光纤束的锥腰部分对其切割,并与输出光纤熔接一起。设计出一种合适的封装和散热结构,以确保合束器能够长时间稳定工作。通常会使用导热率高的金属铜或铝作为封装和散热的壳体,必要时还会在金属封装上设计水冷结构。光纤熔接是非常重要的。在熔接光纤过程中,不可避免地会产生损耗,这些损耗将在激光器运行过程中不断累积光和热,进而可能导致光束质量出现劣化或者光学器件发生损毁。
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