专利名称：双包层光纤装置的制作方法
技术领域：
这里公开的本发明涉及一种光纤激光装置，更具体的，涉及一种双包层光纤激光
直O
背景技术：
大多数功率小于几瓦特的光纤激光装置依照芯体泵浦法(core pumping method) 产生激光，在芯体泵浦法中泵浦光(pump light)入射到芯体而用于泵浦。半导体激光主要 用作光纤激光器的泵浦光。入射到芯体的半导体激光的功率是有限的。据此，由泵浦输出 的激光的功率也是有限的。为了产生具有更高功率的激光，需要更多的泵浦光入射到光纤。 如果使用具有双包层结构的增益介质光纤(gain medium fiber)，则可以实现具有大于几 十瓦特的功率特性的光纤激光器。双包层光纤(DCF)可以包括单模芯体、第一包层和第二包层。芯体添加稀土元素。 如果泵浦线施加到芯体，被激发的稀土元素的电子发射光。从稀土元素发出的光传播穿过 芯体，并且通过谐振器振荡为激光。双包层光纤的第一包层由石英玻璃制成。双包层光纤 的第二包层由低折射率的玻璃制成，在该低折射率的玻璃中石英玻璃包含氟或聚合体。由 于第一包层和第二包层之间的折射率的差通常大于大约0. 4，所以可以从激光二极管接收 各种入射角度的光。而且，由于第一包层的直径相对大于芯体的直径，所以第一包层的光接 受能力相当高。如上所述构造的双包层光纤可以允许高功率的泵浦光同时以阵列的形式入 射到第一包层。尽管如此，仍需要使用双包层光纤来增强放大器或光纤激光装置的功率的技术。
发明内容
本发明提供了一种使用双包层光纤在光学放大器和光纤激光装置中降低损耗和 增强功率的技术。本发明的实施例提供了双包层光纤装置，包括包含芯体和包层的双包层光纤； 通过双包层光纤的一端分别向芯体和包层提供泵浦光的泵浦组合器(pump combiner)；至 少一个通过泵浦组合器向包层提供第一泵浦光的第一激光二极管；以及至少一个通过泵浦 组合器向芯体提供第二泵浦光的第二激光二极管。
包括附图以提供对本发明的更进一步的理解，并且附图被并入该说明书且构成说 明书的一部分。附图示出了本发明的示范性实施例，并且与描述一起，用于解释本发明的原 理。在附图中图1是根据本发明实施例的双包层光纤激光装置的图解；图2是根据本发明实施例的端耦合(end coupling)类型的泵浦组合器的图解；图3是根据本发明实施例的双包层光纤放大器的图解；
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图4是根据本发明另一实施例的双包层光纤激光装置的图解；图5是根据本发明实施例的边耦合(side coupling)类型的泵浦组合器的图解；图6是根据本发明又一实施例的双包层光纤激光装置的图解；图7是根据本发明另一实施例的双包层光纤放大器的图解；图8是根据本发明又一实施例的双包层光纤放大器的图解。
具体实施例方式本发明的优选实施例将参照附图更详细的在下文中描述。然而，本发明可以以不 同的方式被实施并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反地，这些实施例被提供， 以使得本公开透彻和完整，且向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。图1是示出根据本发明实施例的双包层光纤激光装置的示意图。参照图1，第一和 第二光纤布拉格光栅(FBG) 110和150可以形成在双包层光纤激光装置100的两侧。双包层 光纤激光装置100可以包括芯体泵浦激光二极管120、波分复用(WDM)光学耦合器125、多 个包层泵浦激光二极管131、132、133、134、135和136、泵浦组合器130和双包层光纤140。第一和第二光纤布拉格光栅110和150可以用作激光振荡的谐振器。布拉格光栅 可以具有选择性反射或衍射窄波长带的优良特性。布拉格光栅可以制造成各种形状和结 构，以广泛地用于诸如滤波器、谐振器、耦合器、衍射仪、传感器、光学脉冲压缩器和色散补 偿器的各种领域。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以分别形成在双包层光纤 激光装置100的两侧。据此，第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以将 入射到构成双包层光纤激光装置100的光纤的芯体或包层的光相互反射。第一光纤布拉格 光栅110和第二光纤布拉格光栅150的光栅周期或长度可以由将利用泵浦光振荡的激光的 波长确定。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以选择性地只反射由入射 的泵浦光产生的特定波长的自发发射光。由第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光 栅150反射的自发发射光可以振荡为激光信号。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以包括光纤类型和平面光 波电路类型(planar lightwave circuit type)，该光纤类型具有带光栅的芯体和围绕该 芯体的包层，该平面光波电路类型具有芯体(或芯体层或波导)和围绕该芯体的包层(或 作为包层的层)。第一光纤布拉格光栅110和第二光纤布拉格光栅150可以被诸如电介质 涂层反射镜的反射工具替代。芯体泵浦激光二极管120可以产生入射到双包层光纤140的芯体的泵浦光。从芯 体泵浦激光二极管120输出的芯体泵浦激光可以通过波分复用(WDM)光学耦合器125入射 到泵浦组合器的芯体。从包层泵浦激光二极管131、132、133、134、135和136输出的激光可 以通过泵浦组合器130入射到双包层光纤140的包层。WDM光学耦合器125可以完全组合 泵浦光源的波长，同时完全传输激光波长。WDM光学耦合器125可以是所有光纤类型或尾纤 光纤薄膜滤波器类型(fiber pig-tailed thin film filter type)。WDM耦合器125可以 熔接(fusion-splice)在其中形成有第一光纤布拉格光栅110的光纤和泵浦组合器130之 间。在下文中，被标注为(X)的耦合部分表示熔接部分。
双包层光纤140可以包括芯体、第一包层和第二包层。芯体可以添加稀土元素。如 果泵浦光入射到芯体，则被泵浦光激发的稀土元素的电子可以发光。从稀土元素发射的光 可以传播穿过芯体，并且可以通过谐振器振荡为激光。双包层光纤140的第一包层可以由石英玻璃制成。双包层光纤140的第二包层可 以由低折射率的玻璃制成，在该低折射率的玻璃中石英玻璃包含氟或聚合体。由于第一包 层和第二包层之间的折射率的差通常大于大约0. 4，所以可以从激光二极管接收各种入射 角的光。而且，由于第一包层的厚度相对大于芯体的厚度(例如，为芯体的厚度的大约10 倍)，所以第一包层的光学接受能力相当高。由于如上述构造的双包层光纤可以允许高功 率的泵浦光同时以阵列的形式入射到第一包层，这使得高功率激光传输到第一包层成为可 能。入射到双包层光纤140的泵浦光(芯体泵浦光和包层泵浦光)可以在穿越芯体时 激发掺杂在芯体中的稀土元素。被激发的稀土元素可以发射激发光。发射的激发光可以传 播穿过芯体，且可以被放大，然后通过激光谐振器振荡为激光，该激光谐振器由第一和第二 光纤布拉格光栅Iio和150构成。形成在芯体内的激光的能源可以是泵浦光，其传播穿过 芯体和包层。掺杂在芯体内的稀土元素的例子可以包括Pr、Tb、Dy、Nd、Pm, Sm、Eu、Gd、Ho、 Er、Tm 禾口 Yb。第二光纤布拉格光栅150可以形成在双包层光纤140的右侧，与第一光纤布拉格 光栅110 —起组成激光谐振器。第二光纤布拉格光栅150可以是局部反射器。因此，激光 不会完全被第二光纤布拉格光栅150反射，而是可以局部输出到输出端。到此为止，双包层光纤激光装置100已经被描述为实现通过双包层光纤140的芯 体和包层的泵浦。高功率和高质量的激光可以通过入射到芯体和包层的泵浦光而提供。而 且，可以根据芯体的条件提供为单模或多模光纤激光器。图2是图1的泵浦组合器130的示意图。参照图2，端耦合类型的泵浦组合器130 被示出为连接到双包层光纤140。参照泵浦组合器130的截面，七条光纤束中的中心光纤可以是具有芯体137的单 模芯体光纤138。围绕单模芯体光纤138的六条光纤束139可以连接到包层泵浦激光二极 管131、132、133、134、135和136。双包层光纤140可以熔接到泵浦组合器的右侧，或多模芯 体光纤可以光学耦合在双包层光纤140和泵浦组合器130之间。这里，芯体泵浦激光二极管120的功率可以通过WDM光学耦合器125入射到芯体 137。据此，通过六条光纤束139入射的包层泵浦激光二极管131、132、133、134、135和136 的功率可以入射到双包层光纤140的作为包层的层。而且，从芯体泵浦激光二极管120输 出的泵浦光可以入射到芯体137，从而传播到被熔接的双包层光纤140的芯体。这样，入射到双包层光纤140的包层和芯体的泵浦光可以激发掺杂在双包层光纤 的芯体内的稀土元素，并且激发光可以在包括第一和第二光纤布拉格光栅Iio和150的谐 振器内放大。图3是包括图2中描述的泵浦组合器的光学放大器的图解。参照图3，第一和第二 光隔离器(optical isolator) 210和250可以连接到双包层光纤放大器200的两侧。双包 层光纤放大器200可以包括芯体泵浦激光二极管220、波分复用光学耦合器225、包层泵浦 激光二极管231、232、233、234、2；35和236、泵浦组合器(pump combiner) 230和双包层光纤
52400第一和第二光隔离器210和250可以是用于阻挡或抑制输入光的向后反射或光在与 光的传播方向相反的方向上行进的装置。第一和第二光隔离器210和250可以利用磁性体 所具有的大的法拉第旋转角度。据此，入射到第一光隔离器210的光可以通过双包层光纤 光学放大器200放大，以输出到第二光隔离器250。芯体泵浦激光二极管220可以产生输入到双包层光纤240的芯体的泵浦光。从芯 体泵浦激光二极管220输出的芯体泵浦激光可以通过波分复用(WDM)光学耦合器225输入 到泵浦组合器230的芯体。从包层泵浦激光二极管231、232、233、234、235和236输出的激 光可以通过泵浦组合器230入射到双包层光纤MO的作为包层的层。WDM光学耦合器225 在完全传输激光波长的同时可以完全组合泵浦光源的波长。WDM光学耦合器225可以是所 有的光纤类型或尾纤光纤薄膜滤波器类型。双包层光纤240可以包括芯体、第一包层和第二包层。芯体可以添加有稀土元素。 包层泵浦激光可以入射到第一包层，而芯体泵浦激光可以入射到芯体。掺杂在芯体内的稀 土元素的能级可以通过入射到包层和芯体的泵浦光从基态转变为激发态。在这种情况下， 入射光可以通过稀土元素的自发发射和受激发射而放大。自发发射可以表示这样一种现 象，在这种现象中稀土元素发射具有确定波长的光。受激发射可以表示这样一种现象，在这 种现象中稀土元素发射与入射光具有相同波长的光。掺杂在芯体中的稀土元素的例子可以 包括 Pr、Tb、Dy、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Ho、Er、Tm 禾口 Yb。在双包层光纤MO中放大的入射光可以通过第二光隔离器250输出。到此为止，双包层光纤放大器200已经被描述了，在该放大器200中泵浦光被提供 给双包层光纤MO的包层和芯体。通过入射到芯体以及包层的泵浦光，对于入射光可以提
供高增益。图4是根据本发明另一实施例的双包层光纤激光装置的图解。参照图4，第一和第 二布拉格光栅310和350可以连接到双包层光纤激光装置300的两侧。双包层光纤激光装 置300可以包括芯体泵浦激光二极管320、波分复用光学耦合器325、包层泵浦激光二极管 331、332、333、334、335和336、边耦合类型的泵浦组合器330和双包层光纤；340。第一和第二光纤布拉格光栅310和350可以组成激光谐振器。第一和第二光纤布 拉格光栅310和350可以分别形成在双包层光纤激光装置300的两侧。据此，第一光纤布拉 格光栅310和第二光纤布拉格光栅350可以互相反射入射到光纤的芯体或包层的泵浦光， 该光纤构成了双包层光纤激光装置300。第一光纤布拉格光栅310和第二光纤布拉格光栅 350的光栅周期A或长度可以基于将利用泵浦光振荡的激光的波长确定。作为构成激光谐 振器的反射工具，光纤布拉格光栅(FBG)已经在本发明实施例中被建议了，但是本发明不 局限于此。第一和第二光纤布拉格光栅310和350可以被例如电介质涂层反射镜的反射工 具替代。芯体泵浦激光二极管320可以产生入射到双包层光纤340的芯体的泵浦光。从芯 体泵浦激光二极管320输出的泵浦光可以通过WDM光学耦合器325入射到泵浦组合器330 的芯体。从包层泵浦激光二极管331、332、333、334、335和336输出的泵浦光可以通过泵浦 组合器330入射到双包层光纤340的作为包层的层。WDM光学耦合器325可以是所有的光 纤类型或尾纤光纤薄膜滤波器类型。泵浦组合器330可以配置为边耦合类型。通过边耦合类型将芯体泵浦光和包层泵浦光输入到双包层光纤340的泵浦组合器330可以根据芯体是否被掺杂而配置成两种类 型。一种类型为七条光纤束中的中心光纤的芯体由未掺杂稀土元素的未掺杂双包层光纤形 成。另一种类型为中心光纤的芯体通过与双包层光纤340相同的方法由掺杂稀土元素的掺 杂双包层光纤制成。图4示出一双包层光纤激光装置，包括泵浦组合器，在该泵浦组合器中，中心光纤 的芯体由未掺杂双包层光纤制成。双包层光纤340可以包括芯体、第一包层和第二包层。芯体可以添加稀土元素。如 果泵浦光入射到芯体，稀土元素的电子受泵浦光激发而发光。从稀土元素发射的光可以传 播穿过芯体，而且可以通过由第一和第二光纤布拉格光栅310和350构建的激光谐振器振 荡为激光。双包层光纤340的第一包层可以由石英玻璃制成。双包层光纤340的第二包层 可以由低折射率的玻璃制成，在该低折射率的玻璃中石英玻璃包含氟或聚合体。由于第一 包层和第二包层之间的折射率差通常大于大约0. 4，所以可以从激光二极管331、332、333、 334,335和336接收各种入射角度的光。而且，由于第一包层的厚度相对大于芯体的厚度 (例如，为芯体的厚度的大约10倍)，第一包层的光接收能力相当高。由于如上所述构造的 双包层光纤可以允许高功率泵浦光源同时以阵列的形式入射到第一包层，所以可以使高功 率激光传播到第一包层。入射到双包层光纤340的泵浦光(芯体泵浦光和包层泵浦光)可以在穿越芯体的 同时激发掺杂在芯体内的稀土元素。被激发的稀土元素可以发射激发光。发射的激发光可 以传播穿过芯体，可以被放大，然后可以通过激光谐振器被振荡为激光，该激光谐振器由第 一和第二光纤布拉格光栅310和350构建。形成在芯体内的激光的能源可以是传播穿过芯 体和包层的泵浦光。掺杂在芯体内的稀土元素的例子可以为ft·、Tb、Dy、Nd、Rn、Sm、Eu、Gd、 Ho、Er、Tm 禾口 Yb。到此为止，双包层光纤激光装置300已经被描述为实现了通过双包层光纤340的 芯体和包层的泵浦。具体的，泵浦组合器330可以通过边耦合方法允许芯体和包层泵浦光 入射到双包层光纤340。高功率和高质量的激光可以通过入射到芯体和包层的泵浦光被提 供。而且，根据芯体的条件，其可以提供为单模或多模光纤激光。图5是示出图4的泵浦组合器330的结构的截面图。参照图5，边耦合类型的泵浦 组合器330的截面被示出。参照泵浦组合器330的横截面，七条光纤束中的中心光纤可以是包含芯体337和 包层338的双包层光纤360。围绕双包层光纤360的六条光纤束339可以连接到包层泵浦 激光二极管331、332、333、334、335和336。六条光纤束339可以允许从包层泵浦激光二极 管331、332、333、334、335和336输出的泵浦光入射到双包层光纤360的包层338。包含芯体337和包层338的双包层光纤360可以根据芯体337是否被掺杂而分成 掺杂双包层光纤和非掺杂双包层光纤。当双包层光纤360由非掺杂类型制成时，泵浦组合 器330的双包层光纤360可以熔接到用于光学放大的双包层光纤340。然而，当双包层光 纤360由掺杂类型制成时，泵浦组合器330的双包层光纤360可以通过延伸用于光学放大 的双包层光纤340而使用。图6是根据本发明又一实施例的双包层光纤激光装置的图解。参照图6，第一和第二光纤布拉格光栅410和450可以连接到双包层光纤激光装置400的两侧。双包层光纤激 光装置400可以包括芯体泵浦激光二极管420、波分复用光学耦合器425、包层泵浦激光二 极管431、432、433、434、435和436、边耦合类型的泵浦组合器430和双包层光纤440。 第一和第二光纤布拉格光栅410和450可以作为双包层光纤激光装置400的谐振 器形成在双包层光纤激光装置400的两侧。形成在双包层光纤激光装置400两侧的第一和 第二光纤布拉格光栅410和450可以由诸如电介质涂层反射镜的反射工具替代。芯体泵浦激光二极管420可以产生入射到双包层光纤440的芯体的泵浦光。从芯 体泵浦激光二极管420输出的泵浦光可以通过WDM光学耦合器425入射到泵浦组合器430 的芯体。从包层泵浦激光二极管431、432、433、434、435和436输出的泵浦光可以通过泵浦 组合器430入射到双包层光纤440的作为包层的层。WDM光学耦合器425可以是所有的光 纤类型或尾纤光纤薄膜滤波器类型。泵浦组合器430可以配置为边耦合类型。这里，泵浦组合器430的中心光纤可以由 与双包层光纤440相同的材料制成。据此，双包层光纤440可以延伸用作泵浦组合器430的 中心光纤。在这种情况下，泵浦组合器430可以不通过熔接而光学耦合到双包层光纤440。 据此，在泵浦组合器430和双包层光纤440之间不存在标记为(X)的熔接部分。在这种情 况下，当只有包层泵浦激光二极管431、432、433、434、435和436被使用时，与WDM光学耦合 器425耦合的点和耦合包层泵浦激光二极管431、432、433、434、435和436的点之间的双包 层光纤不会被光学泵浦。如果增益介质(gain medium)没有在激光谐振器内被光学泵浦， 则该增益介质会吸收激光而减少激光功率。因此，当利用本发明中所建议的芯体泵浦激光 二极管420实施额外的光学泵浦时，激光功率会进一步增加。双包层光纤440可以包含芯体、第一包层和第二包层。芯体可以添加稀土元素。如 果泵浦光入射到芯体，稀土元素的电子被泵浦光激发而发光。稀土元素发出的光可以传播 穿过芯体，并且可以通过谐振器而振荡为激光，该谐振器由第一和第二光纤布拉格光栅410 和450构建。泵浦组合器430的中心光纤和双包层光纤440的芯体可以掺杂稀土元素。掺杂在 芯体内的稀土元素的例子可以包括Pr、Tb、Dy、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Ho、Er、Tm和Yb。到此为止，双包层光纤激光装置400已经被描述为实施通过双包层光纤440的芯 体和包层泵浦。具体的，泵浦组合器430可以通过边耦合方法允许芯体和包层泵浦光入射 到双包层光纤440。高功率和高质量的激光可以通过入射到芯体和包层的泵浦光而提供。图7和8是利用边耦合方法接收包层泵浦光的示范性光学放大器的图解。图7示 出一示范性光学放大器，其中泵浦组合器530的中心光纤由不同于双包层光纤540的方法 形成并且被熔接。图8示出一示范性光学放大器，其中泵浦组合器630的中心光纤配置为 延伸双包层光纤640。参照图7，第一和第二光隔离器510和550可以连接到双包层光纤放大器500的两 侧。双包层光纤放大器500可以包括芯体泵浦激光二极管520、波分复用光学耦合器525、 包层泵浦激光二极管531、532、533、534、535和536、泵浦组合器530和双包层光纤540。第一和第二光隔离器510和550可以是用于阻挡或抑制输入光的向后反射或光在 与光传播方向相反的方向上传播的装置。第一和第二光隔离器510和550可以使用磁性体 所具有的大的法拉第旋转角度。据此，入射到第一光隔离器510的光可以被双包层光纤光学放大器500放大，以输出到第二光隔离器550。芯体泵浦激光二极管520可以产生输入到双包层光纤540的芯体的泵浦光。从芯 体泵浦激光二极管520输出的芯体泵浦激光可以通过波分复用(WDM)光学耦合器525入射 到泵浦组合器530的芯体。从包层泵浦激光二极管531、532、533、534、535和536输出的激 光可以通过泵浦组合器530入射到双包层光纤540的作为包层的层。泵浦组合器530可以通过边耦合方法配置。组成泵浦组合器530的七条光纤束中 的中心光纤的芯体可以由未掺杂稀土元素的非掺杂双包层光纤制成。据此，由于泵浦组合 器530的中心光纤由不同材料制成，所以其必须熔接到双包层光纤540。双包层光纤540可以包括芯体、第一包层和第二包层。芯体可以添加稀土元素。包 层泵浦激光可以入射到第一包层，而芯体泵浦激光可以入射到芯体。掺杂在芯体内的稀土 元素的能级可以通过入射到包层和芯体的泵浦光从基态转变为激发态。在这种情况下，入 射光通过稀土元素的自发发射和激发发射被放大。自发发射可以表示一种现象，在这种现 象中稀土元素发射具有特定波长的光。激发发射可以表示一种现象，在这种现象中稀土元 素发射与入射光相同波长的光。掺杂在芯体内的稀土元素的例子可以包括Pr、Tb、Dy、Nd、 Pm、Sm、Eu、Gd、Ho、Er、Tm和Yb。在双包层光纤540中放大的入射光可以通过第二光隔离器 550输出。到此为止，双包层光纤放大器500已经被描述，在其中泵浦光被提供给双包层光 纤540的芯体和包层。通过入射到芯体和包层的泵浦光，对于入射光可以提供高的放大系
数。 参照图8，第一和第二光隔离器610和650可以连接到双包层光纤放大器600的两 侧。双包层光纤放大器600可以包括芯体泵浦激光二极管620、波分复用光学耦合器625、 包层泵浦激光二极管631、632、633、634、635和636、泵浦组合器630和双包层光纤640。第一和第二光隔离器610和650可以阻挡或抑制输入光的向后反射或光在与光的 传播方向相反的方向上传播。第一和第二光隔离器610和650可以使用磁性体所具有的大 的法拉第旋转角度。据此，入射到第一光隔离器610的光可以被双包层光纤光学放大器600 放大，以输出到第二光隔离器650。芯体泵浦激光二极管620可以产生输入到双包层光纤640的芯体的泵浦光。从芯 体泵浦激光二极管620输出的芯体泵浦激光可以通过波分复用(WDM)光学耦合器625入射 到泵浦组合器630的芯体。从包层泵浦激光二极管631、632、633、634、635和636输出的激 光可以通过泵浦组合器630入射到双包层光纤640的作为包层的层。泵浦组合器630可以通过边耦合方法配置。构成泵浦组合器630的七条光纤束中 的中心光纤可以通过延伸双包层光纤640使用。据此，泵浦组合器630的中心光纤不需要 熔接到双包层光纤640。双包层光纤640可以包括芯体、第一包层和第二包层。芯体可以添加稀土元素。包 层泵浦激光可以入射到第一包层，而芯体泵浦激光可以入射到芯体。掺杂在芯体内的稀土 元素的能级可以利用入射到包层和芯体的泵浦光从基态转变为激发态。在这种情况下，入 射光可以通过稀土元素的自发发射和激发发射被放大。自发发射可以表示一种现象，在这 种现象中稀土元素发射具有特定波长的光。激发发射可以表示一种现象，在这种现象中稀 土元素发射与入射光相同波长的光。掺杂在芯体内的稀土元素的例子可以包括Pr、Tb、Dy、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Ho、Er、Tm和Yb。在双包层光纤640中放大的入射光可以通过第二光隔 离器550输出。到此为止，双包层光纤放大器600已经被描述了，其中泵浦光被提供给双包层光 纤640的包层和芯体。可以通过入射到芯体和包层的泵浦光来对于入射光提供高的放大系数。 根据上述的本发明的实施例，可以实现能够进行芯体泵浦和包层泵浦二者的双包
层激光装置。以上公开的主题将被看作是示范性的，而不是限制性的，并且权利要求意在覆盖 落入本发明的真实精神和范围内的所有的修改、提高和其他实施例。这样，为了法律允许的 最大范围，本发明的范围将由权利要求及其等同方案的最宽可允许解释而确定，并且不应 被之前的详细描述约束或限制。此美国非临时专利申请要求2009年12月8日提交的韩国专利申请 No. 10-2009-0121280以及2010年9月16日提交的韩国专利申请No. 10-2010-0091205的 优先权，其全部内容通过弓I用结合于此。
权利要求
1.一种双包层光纤装置，包括 双包层光纤，包括芯体和包层；泵浦组合器，通过所述双包层光纤的一端分别向所述芯体和所述包层提供泵浦光； 至少一个第一激光二极管，通过所述泵浦组合器向所述包层提供第一泵浦光；以及 至少一个第二激光二极管，通过所述泵浦组合器向所述芯体提供第二泵浦光。
2.如权利要求1所述的双包层光纤装置，其中所述双包层光纤的所述包层包括 围绕所述芯体的第一包层；以及围绕所述第一包层的周边设置的第二包层。
3.如权利要求2所述的双包层光纤装置，其中所述泵浦组合器通过端耦合方法将所述 第一泵浦光提供给所述第一包层。
4.如权利要求2所述的双包层光纤装置，其中所述泵浦组合器通过边耦合方法将所述 第一泵浦光提供给所述第一包层。
5.如权利要求1所述的双包层光纤装置，其中所述泵浦组合器包括 光学耦合到所述双包层光纤的中心光纤；以及围绕所述中心光纤的周边设置的多个光纤，以允许所述第一泵浦光入射到所述双包层 光纤的所述包层。
6.如权利要求5所述的双包层光纤装置，其中所述中心光纤包括所述双包层光纤的延 伸部分或熔接到所述双包层光纤的单模芯体光纤。
7.如权利要求1所述的双包层光纤装置，还包括波分复用光学耦合器，该波分复用光 学耦合器允许所述第二泵浦光入射到所述泵浦组合器的芯体。
8.如权利要求7所述的双包层光纤装置，还包括设置在所述波分复用光学耦合器的一端的第一光纤布拉格光栅；以及 设置在所述双包层光纤的另一端的第二光纤布拉格光栅。
9.如权利要求8所述的双包层光纤装置，其中所述第一光纤布拉格光栅和所述第二光 纤布拉格光栅分别反射由所述第一泵浦光和所述第二泵浦光在所述芯体内产生的自发发 射光，从而振荡为激光。
10.如权利要求9所述的双包层光纤装置，其中所述激光在对应于所述第一光纤布拉 格光栅和所述第二光纤布拉格光栅的至少一侧的方向上输出。
11.如权利要求7所述的双包层光纤装置，还包括连接到所述波分复用光学耦合器的一端的第一光隔离器；以及 连接到所述双包层光纤的另一端的第二光隔离器。
12.如权利要求11所述的双包层光纤装置，其中入射到所述第一光隔离器的光在所述 双包层光纤的芯体内放大，以通过所述第二光隔离器被输出。
13.如权利要求1所述的双包层光纤装置，其中所述芯体被掺杂稀土元素，该稀土元素 发射被所述第一泵浦光或所述第二泵浦光激发的光。
14.如权利要求13所述的双包层光纤装置，其中所述稀土元素包括Yb、Pr、Er和Tm中 的至少一种。
全文摘要
本发明提供一种双包层光纤装置。该双包层光纤装置包括双包层光纤、泵浦组合器、至少一个第一激光二极管以及至少一个第二激光二极管。双包层光纤包括芯体和包层。泵浦组合器通过双包层光纤的一端分别向芯体和包层提供泵浦光。至少一个第一激光二极管通过泵浦组合器向包层提供第一泵浦光。至少一个第二激光二极管通过泵浦组合器向芯体提供第二泵浦光。
文档编号H01S3/16GK102136669SQ20101062522
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者吴大坤, 安准太, 徐弘锡, 朴烽济 申请人:韩国电子通信研究院