回顾了高功率全光纤侧面抽运耦合器的研究进展,重点介绍了拉锥-熔合法制作的侧面抽运耦合器的基本原理、研究现状、面临挑战及解决方案。该方案可实现千瓦量级高抽运耦合效率高信号光通过率抽运/信号耦合器的制备,是高功率全光纤侧面抽运耦合器的主流方案。结合已报道的理论和实验结果,总结了该方案在制作工艺、损耗机理、性能提升等方面面临的挑战,提出了将侧面抽运耦合器引入级联抽运光纤激光器的方案,并将一种(2+1)×1侧面抽运耦合器成功应用于2.5kW输出的级联抽运掺镱光纤激光器中。结果表明,相比LD抽运,在级联抽运中,高亮度光纤激光作为抽运光源使耦合器在保证高抽运耦合效率的同时具有更高的功率承载能力。 若抽运光入射角度较小或抽运光纤的拉锥比较小时，这部。这部分抽运光耦合进入双包层信号光纤，由于传输角度超过双包层信号光纤内包层的临界角，抽运光从信号光纤内包层泄漏到涂覆层中，转化为热能堆积在光器件上。本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  全光纤侧面-数控电动滚圆机液压滚弧机张家港全自动滚圆机滚弧机这部分能量过大会造成器件的不可逆损坏，是制约器件承受功率最重要的参数之一。图２耦合到信号光纤内包层的抽运光能量分布展３．１拉锥－熔合法的提出人提出利用拉锥－熔合法实现侧面抽运耦合的方案［１７］。如图３所示，将一段经过拉锥处理的多模光纤缠绕在信号光纤表面，通过加热拉锥区域将多模光纤与信号光纤熔合，从而实现抽运光经由多模光纤耦合进信号光纤包层中对此方案进行了全面系统的理论计算与实验验证［１８］，实现了含有６根和４根抽运光纤的抽运臂，完成了双向抽运的全光纤侧面抽运耦合器的研制及基于该耦合器的激光器系统的搭建和测试，其中含有６根抽运光理论模型的完善在理论仿真方面，关于该方案的模型都是假设抽运光纤直接贴合在信号光纤表面，主要侧重于研究抽运光纤结构参数对耦合器的影响。然而在实际情况中，抽运光纤和信号光纤需要通过一定时间的高温加热进一步熔合，抽运光纤和信号光纤会互相嵌入，且嵌入的程度与加热火源的位置、温度、加热时间等外界环境参数密切相关。为了研究这种嵌入程度对耦合器的影响，更全面地利用理论仿真结果指导器件制作，我们提出在仿真模型中引入熔合深度和熔合比例δ［２９］，如图７所示，利用有限差分光束传输法来计算抽运光的传输过程。结果表明，增加熔合深度或熔合比例可以有效提升抽运耦合效率，但在耦合效率提升的同时也会伴随着反向抽运隔离度的降低。由于熔合深度和δ受熔合时间、火头的位置和尺寸、火焰温度等因素的影响较大，在仿真中引入这两个参数，不仅为合理选择光纤结构参数提供更全面的理论指导，也为合理选择加热源参数提供了可能。图７考虑熔合深度的侧面抽运耦合器模型［全光纤侧面-数控电动滚圆机液压滚弧机张家港全自动滚圆机滚弧机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com