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泵浦合束器的內部結構一般為全光纖結構,光纖之間一般采用直接溶接的方式結合,端面直接溶融耦合與側面溶接親合所形成的這類結構就可稱作泵浦合束器。泵浦合束器的集成度較高,穩(wěn)定性較好可承受功率和親合效率也比較高。隨著光纖激光器的全光纖化發(fā)展,泵浦合束器已作為泵浦耦合的最主要手段應用于各類光纖激光器中。
根據(jù)使用功能分類，光纖合束器可以分為兩大類:功率合束器和泵浦合束器。功率合束器就是將多路單模激光合束到一根光纖中輸出，用來提高激光的輸出功率(也稱單模-多模光纖合束器)。泵浦合束器主要是將多路泵浦光合束到一根光纖中輸出，主要用來提高泵浦功率(也稱多模-多模光纖合束器)。光纖合束器按照其構成方式又可以分成兩類，不包含信號光纖的 N1 光纖合束器和包含信號光纖的(N+1)光纖合束器。
N?1 光纖合束器的 N 根輸入光纖是相同的，這種器件主要用在光纖激光器系統(tǒng)中。N?1 光纖合束器既可以用作泵浦合束，也可以用作功率合束。如果 N1 光纖合束器的 N 路輸入光纖與多個泵浦源相連，用來提高多模泵浦光輸入功率，則是泵浦合束器;如果 N 路輸入光纖與激光器連接，用來提高激光合成功率，則是功率合束器。和 N1 光纖合束器不同，(N+1)1 光纖合束器中心的一根光纖是信號光纖。在制作過程中，N 根多模光纖必須緊密對稱地排列信號光纖周圍，中間的信號光纖用于信號光的輸入，這種光纖合束器主要用于光纖放大器。
光纖合束器在光纖激光系統(tǒng)中的應用
通過改變光纖合束器的輸入光纖類型，就可以實現(xiàn)不同功能的合束器。光纖合束器在拉錐前輸入光纖端面排布示意圖，圖中的普通光纖可以是多模光纖，也可以是單模光纖，還可以是大模場光纖等。
隨著高亮度泵浦半導體、摻雜雙包層有源光纖等技術的發(fā)展，光纖激光器的輸出功率得到飛速提升。國際上已經(jīng)實現(xiàn)了單模10kW量級的全光纖激光輸出。國內在高功率光纖激光器領域起步較晚，目前取得了較大的進步，多家單位和科研院所的輸出功率已可突破千瓦。但是，國內高功率光纖激光系統(tǒng)中，大都使用了國外的器件。在全光纖結構光纖激光器/放大器中，大模場摻雜光纖、高亮度泵浦源、泵浦合束器是實現(xiàn)高功率的光纖激光器的關鍵器件，由于西方國家對中國的技術產品禁運，嚴重限制了中國高功率光纖激光的發(fā)展。因此，研制基于國產器件的高功率光纖激光器對中國光纖激光技術的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
在全光纖結構光纖激光器/放大器中，除了摻雜光纖、高亮度泵浦源外，泵浦合束的功率特性直接影響激光器/放大器最終輸出功率。，國外商品化的光纖合束器單臂功率已經(jīng)突破200W，國內尚無單臂大于50W合束器的報道。因此，研究高功率條件下，國產光纖泵浦合束器的熱效應，分析器件溫度分布規(guī)律，設計相應的熱管理方案，有助于提升合束器可承受的泵浦功率，最終實現(xiàn)基于國產器件高功率光纖激光器。
泵浦合束器的內部結構一般為全光纖結構,光纖之間一般采用直接溶接的方式結合,端面直接溶融耦合與側面溶接親合所形成的這類結構就可稱作泵浦合束器。泵浦合束器的集成度較高,穩(wěn)定性較好可承受功率和親合效率也比較高。隨著光纖激光器的全光纖化發(fā)展,泵浦合束器已作為泵浦耦合的最主要手段應用于各類光纖激光器中。
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