0配置有MM无源光纤90，MM无源光纤90与聚合物94和92相结合来剥离沿传输光纤25的包层传播的反向反射光。传输光纤25还熔融到光纤90的下游面96，并且传输光纤的包层88从将要进行激光处理的工件接收反向反射光。
[0050]除了图5之外还参考图1和图2，系统光纤23的芯区84的直径与相应的合束器端光纤19、合束器输出光纤20和系统传输光纤25的芯区直径匹配。系统传输光纤25的包层88的直径同样形成为等于这些光纤的包层直径。然而，剥离光纤90的外部直径可以比其余光纤的直径大数倍。光纤90增加的包层直径允许耦合的反向反射光降低其功率密度，这进而热学地分布卸除了光纤的保护性涂层，例如聚合物92和94。可以通过构造光纤90的下游面96的直径小于光纤的上游端98的直径来逐渐地增加光纤90的包层直径。这可以通过提供另一个较小光纤或者对沿剥离光纤的纵轴具有瓶状截面的单片光纤进行整形来进行。
[0051]包围光纤90的下游面96的聚合物92配置有比石英/包层88更低的折射率。较低的折射率将反向反射光的传播限制在包层88。剥离光纤90的面上游98覆盖有聚合物94，聚合物94的折射率大于石英的折射率，以将相对低密度的反向反射包层传播光从波导去耦合。
[0052]在不脱离本发明的精神和实质性特征情况下可以对所公开结构进行多种改变。因此，应该将以上描述中包含的所有事物解释为只是说明性的并且是按照限制性的方式描述，本公开的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.一种低模式“LM”大功率合束器，包括: 多个单模“SM”无源光纤，导引相应的SM输出，所述SM光纤捆扎在一起以限定朝着端光纤变窄的锥形，所述端光纤具有至少一个包层以及将合束的LM信号光沿传播方向导引的芯区； 多模合束器输出光纤，对接至所述端光纤以限定接合部，所述输出光纤具有包围导引LM光的芯区的包层，所述LM光入射到部分地反射入射光以将反射光的一部分耦合到输出光纤的芯区的工件上，所述输出光纤的芯区沿相反传播方向导引反射光；以及 包层模吸收器“CMA”，包围所述端光纤，并且在所述合束器输出光纤的一部分上延伸，所述吸收器配置有: 上游区域，沿所述端光纤延伸并且终止于到所述接合部的上游一定距离处，所述上游区域配置为剥离耦合到所述合束器输出光纤的芯区并且通过所述接合部渗透进入端光纤的包层中的那部分反射光； 中间区域，在所述接合部以及与所述接合部邻接的相应端光纤和输出光纤的区域上延伸，所述中间区域配置为防止去耦合渗透到所述输出光纤的包层的一部分LM光； 下游区域，在所述输出光纤上延伸并且终止于到所述输出光纤的下游端部一定距离处，所述下游区域配置为对沿所述包层导引的LM光的低数值孔径“NA”射线进行散射。2.根据权利要求1所述的合束器，其中所述CMA包括聚合物，所述聚合物具有: 第一折射率，所述第一折射率大于沿所述上游区域的所述端光纤的包层的折射率； 第二折射率，所述第二折射率至多等于与所述接合部邻接并且限定中间区域的相应光纤区域的包层的折射率；以及 第三折射率，所述第三折射率至多等于沿所述下游区域的所述输出光纤的包层的折射率，所述下游区域的聚合物掺杂有多个漫射体，所述漫射体配置为对所述一部分LM光进行散射。3.根据权利要求2所述的合束器，其中所述漫射体包括氧化铝Al203微粒。4.根据权利要求1所述的合束器，其中SM光纤各自配置有: 由二氧化硅S12制成的内部层；以及 由S12制成并且掺杂有氟F离子的外部层。5.根据权利要求1所述的合束器，还包括包封所述吸收器的外壳，所述系统输出光纤的外部层沿下游区域的较大部分和中间区域从保护涂层剥离。6.根据权利要求1所述的合束器，其中将13个SM光纤捆扎在一起以限定具有交替峰谷的连续外周界。7.根据权利要求1所述的合束器，还包括六个附加光纤或减去六个的SM光纤，分别限定了 19/1合束器或7/1合束器。8.根据权利要求7所述的合束器，其中从合束器输出的下游端部发射LM光，所述合束器输出具有范围在约1.7和约4.0之间的光束乘积参数。9.根据权利要求1所述的合束器，还包括上游光检测器，操作为检测反向反射的芯区导引光。10.一种大功率光纤激光器系统，包括: 根据权利要求1至9中任一项所述的合束器； 多模“MM”无源滤波光纤，熔融至所述合束器输出光纤以限定下游接合部； 滤波器，包围相应合束器输出和传输光纤的相邻区域，并且配置为将沿传播方向的LM信号光的高NA射线的传播最小化，所述滤波器配置有上游区域和下游区域，其中所述上游区域包括折射率至多等于所述合束器输出光纤的包层折射率的聚合物受体材料、以及在所述受体材料中掺杂的多个漫射体；以及 所述下游区域配置有聚合物材料，所述聚合物材料的折射率大于所述合束器输出光纤的包层的折射率。11.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，其中添加物包括氧化铝微粒。12.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，其中将相应合束器输出和滤波光纤的相邻区域从相应保护层剥离。13.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，其中所述合束器输出和MM无源输入光纤配置有彼此匹配的相应芯区直径。14.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，还包括剥离光纤，所述剥离光纤具有分别熔融至所述MM无源滤波光纤的下游端部和MM无源馈送光纤的上游的相对端部，所述馈送光纤配置有均接收反向反射光的芯区和包层。15.根据权利要求14所述的大功率光纤激光器系统，其中所述MM光纤、剥离光纤和馈送光纤配置有相应的芯区，所述芯区的尺寸彼此匹配。16.根据权利要求15所述的大功率光纤激光器系统，其中所述剥离光纤的包层的外部直径大于所述MM光纤和馈送光纤的包层的外部直径，以减小沿所述剥离光纤的包层传播的反向反射光的功率密度。17.根据权利要求16所述的大功率光纤激光器系统，还包括包层模式吸收器“CMA”，所述包层模式吸收器配置有在所述馈送光纤的上游端部延伸的下游区域以及在所述MM滤波光纤的下游端部和所述剥离光纤的整个长度上延伸的上游区域。18.根据权利要求17所述的大功率光纤激光器系统，其中所述CMA的上游区域包括折射率大于相应MM输入无源光纤和剥离光纤的包层的折射率的聚合物材料，并且所述CMA的下游区域的折射率小于或者匹配于所述馈送光纤的包层的折射率。
【专利摘要】大功率光纤激光器系统配置有合束器端光纤，所述合束器端光纤剥离为合束器输出光纤。所述系统还包光剥离器，所述光剥离器沿所述合束器的端部和输出光纤延伸，并且配置有具有相应折射率的位置连续的区域。沿光信号的正向传播方向，上游区域包括聚合物材料，所述聚合物材料的折射率大于所述合束器端光纤的包层的折射率。这一区域配置为去除通过所述合束器端部和输出光纤之间的接合部渗透到所述合束器包层中的反向反射芯区导引光。中间区域包括聚合物材料，所述聚合物材料的折射率小于所述合束器输出光纤的包层的折射率，因此可以防止包层导引信号光在材料下方去耦合包层。下游区域配置有聚合物材料，所述聚合物材料的折射率小于所述合束器输出光纤的折射率。下游区域的聚合物材料填充有多个光漫射体，所述光漫射体对包层导引信号光的高数值孔径射线进行散射。
【IPC分类】G02B6/28, H01S3/067
【公开号】CN105026971
【申请号】CN201480010220
【发明人】瓦伦丁·弗明, 安德雷·阿布拉莫夫, 德米特里·莫恰洛夫
【申请人】Ipg光子公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年2月21日
【公告号】US20140241385, WO2014133904A1