高功率高耦合效率光纤模场匹配器

摘要

为了提高大模场面积光纤到单模光纤的耦合效率,利用加热扩芯的方法,对单模光纤进行了热扩芯处理,实现了大模场面积双包层光纤15/130 μm到单模光纤6/125μm的模式匹配.对进行热扩芯处理的模场匹配器的传输损耗进行了理论分析;利用自行搭建的中心波长为1 064 nm的激光光源分别测量了商用及自制的模场匹配器的传输损耗.实验结果表明:采用加热扩芯的方法极大地提高了大模场面积光纤到单模光纤的模场匹配器的模式耦合效率.与商用的模场匹配器相比,自制的模场匹配器具有更高的耦合效率和运行功率,其热处理能力更强,可靠性也更好,运行功率可以达到100W;在进行风冷的情况下,稳定工作时间累计为120min,最终可以获得73 W的单模光输出,热处理能力为27 W.模场匹配器性能的提高满足了高功率光纤元器件发展的需要,有利于实现光纤激光系统的全光纤化.