特种光纤处理方案

2021-02-24 16:05:54 浏览:383

超快光纤激光器中涉及到很多特种的光纤,比如色散补偿光纤、高非线性光纤、双包层光纤等等。为了进一步发挥光纤激光器体积小灵活的优势,尽量的避免空间耦合光路,不同种光纤之间的低损耗有效焊接成为光纤激光器中一项重要的工作。

通常来说,对于不同芯径的光纤焊接,比如EDFA中的掺铒光纤(5微米)与普通单模光纤(9微米)焊接,可以通过调节放电时间、放电电流、偏离焊接中心位置等焊接方法来实现,主要是使得小芯径光纤一边的纤芯实现从小到大的逐步绝热过渡最终实现和大芯径光纤的完美匹配。

在小芯径光纤不容易实现纤芯的逐步扩散的情况下,也可以采用高NA高掺杂的过渡光纤(Bridge Fiber)来实现不同芯径光纤的熔接。在过渡光纤与小芯径光纤焊接的时候,可以尽量采用低放电电流和短放电时间进行焊接,保持芯径不扩散;而在过渡光纤和大芯径光纤焊接部分,采用大放电电流和长放电时间来实现过渡光纤芯径的扩散。通常过渡光纤可以很短在毫米量级。

图 1 不同芯径光纤的焊接I

图 2 不同芯径光纤的焊接II

光子晶体光纤的焊接,类似于上面所说的情况,只是对于光子晶体光纤来说,只能采用短放电时间和低放电电流进行处理,避免强电流和长时间引起光子晶体光纤结构的破坏。在条件允许的情况下,Vytron公司灯丝原理的熔接方法,更为柔和,可以通过精确控制加热的温度,来实现完美的光子晶体光纤的焊接。当然,藤仓公司新推出的二氧化碳激光的光纤熔接工作站原则上也能够实现光子晶体光纤的良好熔接。

图 3 普通熔接机焊接光子晶体光纤与普通光纤典型图样

图 4 Vytron灯丝加热光纤熔接空心光子晶体光纤典型图样

另外,作为高峰值功率的飞秒激光器,其输出光纤的端面也经常会因为不清洁和高功率导致损坏,所以通常在500mW以上的输出光纤都需要在输出面做光斑扩大处理,其中最常用的技术是端帽制作技术和光纤扩芯技术。

图 5 Endcap端帽的制作

解决方案

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