CN116487979A - 一种泵浦合束器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种泵浦合束器及其制备方法，涉及光纤光学技术领域，泵浦合束器包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，信号光纤与泵浦光纤并列固定设置；在信号光纤的输出端设置有第一光学元件，用于使出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部。能够有效的提高输出耦合信号光的耦合效率和耦合效果，提高出光质量，并且具有较佳的集成度，适用性广。

Description

一种泵浦合束器及其制备方法

技术领域

本申请涉及光纤光学技术领域，具体涉及一种泵浦合束器及其制备方法。

背景技术

传统的泵浦合束器的制备，是采用双锥熔接法将两根或多根光纤熔合在一起制成的。在高温加热的条件下，泵浦光纤会以一种可控的方式变薄并熔入输出双包层光纤的包层部分中，输入的信号光纤的光纤芯对准连接输出光纤芯，以尽可能的减少信号光的损耗。

然而，由于制造过程要求和制造工艺能力的限制，在工艺前期准备过程中就需要准备较长尺寸的光纤，而且在制造过程中，这较长尺寸的光纤中有相当一部分光纤被斩断去除，造成制造过程中对于光纤的较大的浪费；而且，双锥熔合器适用于前向泵浦，因为有源光纤输出的激光信号必须通过设备中使用的长无源光纤输出，而长无源光纤的非线性效应和色散对高强度输出激光信号的影响较大，尤其是对短脉冲激光来说更为严重。

为了使泵浦光束能够耦合到信号光纤中，薄膜过滤器(TFF)必须放在透镜的前焦平面，而结构尺寸的关系，透镜的焦距通常只有几毫米到几十毫米，要尽可能避免透镜像差并保持所需的模组尺寸和稳定的机械性能，输出信号光束的发散角较大且工作距离较短。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种泵浦合束器及其制备方法，能够有效的提高输出耦合信号光的耦合效率和耦合效果，提高出光质量，并且具有较佳的集成度，适用性广。

本申请实施例的一方面，提供了一种泵浦合束器，包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，信号光纤与泵浦光纤并列固定设置；在信号光纤的输出端设置有第一光学元件，用于使出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部，其中，第一光学元件采用高损伤阈值的光学材料制备。

可选的，本申请实施例的泵浦合束器还包括连接器，信号光纤和泵浦光纤通过连接器并列固定。

可选的，第一光学元件与信号光纤的端面连接，且第一光学元件的截面形状为圆形或者多边形。

可选的，泵浦光纤的输出端设置有第二光学元件，第二光学元件的长度小于第一光学元件的长度，其中，第二光学元件采用高损伤阈值的光学材料制备。

可选的，信号光纤的出光端面与泵浦光纤的出光端面不在同一界面上，且泵浦光纤的出光端面位于信号光纤的出光侧。

可选的，第一光学元件的直径大于等于信号光纤的直径。

可选的，第二光学元件的直径大于等于泵浦光纤的直径。

可选的，在信号光纤的出光端面和/或泵浦光纤的出光端面还设置有抗反射膜层。

可选的，信号光纤和泵浦光纤的轴间距大于等于信号光纤的半径与泵浦光纤的半径之和。

可选的，还包括设置于泵浦合束器的出光侧的滤波片，滤波片用于使耦合信号光通过并使泵浦光束反射。

可选的，滤波片为带通滤波器。

可选的，泵浦合束器包括连接器，还包括在连接器的出光侧设置的会聚透镜，用于对输出的耦合信号光准直调制。

可选的，滤波片设置于会聚透镜的前焦距处。

可选的，连接器的出光端面为与主光轴之间具有夹角的斜面，会聚透镜的入光面为与斜面对应贴合的斜背面。

可选的，连接器的斜面的夹角在4°-16°之间。

本申请实施例的再一方面，提供了一种泵浦合束器的制备方法，包括:在信号光纤的端面连接设置第一光学元件，第一光学元件采用高损伤阈值材料；将连接有第一光学元件的信号光纤插入连接器的信号光入口，并将泵浦光纤插入连接器的泵浦光入口以使信号光纤和泵浦光纤并列固定，其中，泵浦光纤的另一端连接泵浦光源，出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部，以与信号光纤传输的信号光束耦合输出耦合信号光；在连接器的出光侧依次设置会聚透镜和滤波片，滤波片位于会聚透镜的前焦距处，耦合信号光经会聚透镜准直调制后，透过滤波片输出，泵浦光束经滤波片反射。

可选的，将连接有第一光学元件的信号光纤插入连接器的信号光入口，并将泵浦光纤插入连接器的泵浦光入口包括：信号光纤与泵浦光纤分别插入连接器后，信号光纤的包层与泵浦光纤的包层之间相互接触贴合设置。

可选的，在连接器的出光侧依次设置会聚透镜和滤波片之前，本申请实施例的泵浦合束器的制备方法还包括：连接器的出光端面与会聚透镜的入光面贴合设置，其中，连接器的出光端面为与主光轴之间具有夹角的斜面，会聚透镜的入光面为与斜面对应贴合的斜背面。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请提供的一种泵浦合束器，包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，信号光纤与泵浦光纤并列固定设置；在信号光纤的输出端设置有第一光学元件，以使得出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件内部，第一光学元件通常为光学材料制备，由于光学材料的损伤阈值大于空气，特别是可以选取具有高损伤阈值的光学材料制备第一光学元件，从而使得反射回并聚焦于第一光学元件内部的泵浦光束有效的降低损伤阈值，从而提高输出耦合信号光的耦合效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之一；

图2是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之二；

图3是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之三；

图4是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之四；

图5是本实施例提供的一种泵浦合束器的结构示意图之五；

图6是本实施例提供的另一种泵浦合束器的结构示意图之一；

图7是本实施例提供的另一种泵浦合束器的结构示意图之二；

图8是本实施例提供的一种泵浦合束器的制备方法的流程图之一；

图9是本实施例提供的一种泵浦合束器的制备方法的流程图之二；

图10是本实施例提供的一种泵浦合束器的制备方法的流程图之三。

图标：10-连接器；11-信号光纤；12-泵浦光纤；20-第一光学元件；30-第二光学元件；40-滤波片；50-会聚透镜；A-信号光纤和泵浦光纤的轴间距；T1-第一光学元件的长度；T2-第二光学元件的长度；a-信号光纤的出光端面；b-泵浦光纤的出光端面；α-斜面的夹角。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

泵浦合束器通常为全光纤结构，多支光纤之间采用直接熔接的方式结合，随着泵浦合束器的全光纤化发展，泵浦合束器已作为泵浦耦合的最主要手段应用于各类光纤激光器、光通信等光合束应用中。泵浦合束器的耦合效率是衡量泵浦合束器的工作能力的重要指标。

本申请实施例的一方面，提供了一种泵浦合束器，如图1所示，泵浦合束器包括用于传输信号光束的信号光纤11和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤12，信号光纤11和泵浦光纤12并列固定设置，在信号光纤11的输出端设置有第一光学元件20，泵浦光纤12还与泵浦光源连接，泵浦光源输出的泵浦光束由泵浦光纤12中出射再反射回后，入射第一光学元件20并在第一光学元件20内部聚焦，从而与信号光束泵浦耦合，形成输出的耦合信号光。

其中，在信号光纤11的输出端，信号光纤11的端面连接设置有第一光学元件20，第一光学元件采用光学材料，光学材料的损伤阈值(英文简称：LIDT；英文全称：laserinduced damage threshold)大于空气，特别是可以选取具有高损伤阈值的光学材料来制备第一光学元件，例如，石英材料的损伤阈值高于聚合物材料如树脂、丙烯酸等材料。反射回的泵浦光束的焦点位于第一光学元件20内部，泵浦光束几乎无损耗的耦合入信号光纤11中，能够有效的提高泵浦光束与信号光束的耦合效率，而且，当泵浦光束的焦点在第一光学元件20内部，则泵浦光束到达第一光学元件20的出光界面时呈现为具有一定表面积的光斑，从而不会在第一光学元件20的出光界面处形成较大的光功率密度，也就不会对第一光学元件20，特别是第一光学元件20的界面处造成损伤。

信号光纤11中传输信号光束，泵浦光纤12传输泵浦光束，本申请实施例中对于光纤的材质和参数不做具体的限定，示例的，信号光纤11可以为有源光纤，制备光纤的材料中掺杂稀土，或者，信号光纤11也可以采用无源的硅/氟/磷/碳的化合物。

需要说明的是，本申请实施例的泵浦合束器中，对于信号光纤11和泵浦光纤12之间的并列固定方式不做具体的限定，例如，可以直接相互固定，也可以通过承载、支撑的结构的辅助进行固定，只要能够将信号光纤11和泵浦光纤12之间并列固定且不影响光束的耦合以及传输即可。

本申请提供的一种泵浦合束器，包括用于传输信号光束的信号光纤11和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤12，信号光纤11和泵浦光纤12并列固定设置，在信号光纤11的输出端设置有第一光学元件20，用于使出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件20内部，反射回的泵浦光束泵浦耦合输出耦合信号光；第一光学元件20通常为光学材料制备，由于光学材料的损伤阈值大于空气，选取具有高损伤阈值的光学材料制备第一光学元件，能够使得聚焦于第一光学元件20内部的泵浦光束有效的降低损伤阈值，从而提高输出耦合信号光的耦合效率。

可选地，如图2所示，本申请实施例的泵浦合束器还包括在入光侧具有信号光入口和泵浦光入口的连接器10，信号光入口连接信号光纤11，用于传输信号光束，泵浦光入口连接泵浦光纤12，泵浦光纤12连接泵浦光源用于传输泵浦光束，连接器10的出光侧用于输出耦合信号光，信号光纤11和泵浦光纤12通过连接器10并列固定在一起。

如图2所示，信号光纤11传输信号光束由信号光入口入射连接器10，泵浦光纤12由泵浦光入口插入连接器10，泵浦光纤12还与泵浦光源连接，泵浦光源输出的泵浦光束经过泵浦光纤12输出并反射回连接器10，泵浦光束与信号光束在连接器10内的第一光学元件20内部泵浦耦合以提高泵浦功率，并由连接器10的出光侧输出耦合信号光。

需要说明的是，本申请实施例的泵浦合束器中，对于连接器10的形状和体现形式不做具体的限定，例如，连接器10可以为用于承载、支撑和排布其内部的光学元件的框架结构，内部中空不影响光束的耦合以及传输，外周也可以设置为包覆结构以避免光束外溢，提高激光利用率。又例如，连接器10还可以为采用与第一光学元件20和/或第二光学元件30同样的光学材料制成的实体结构的光学元件，则光学元件可以与第一光学元件20和/或第二光学元件30一体成型或者形状、结构匹配安装。

可选的，第一光学元件20与信号光纤11的端面连接，且第一光学元件20的截面形状为圆形或者多边形。

信号光纤11的端面通常呈圆形，第一光学元件20与信号光纤11的端面对接相连，第一光学元件20可以直接选取采用一段无芯光纤(Coreless Fiber)，无芯光纤为只有包层和涂覆层而不设置纤芯的光纤结构，无芯光纤常用作终端光纤，可有效降低端面的光能量密度，并可减少激光束的背向反射。此外，第一光学元件20还可以为由光学材料制成的条段状结构，其截面可以为与信号光纤11的端面相匹配的圆形，即第一光学元件20的整体呈圆柱形或圆碟形，又例如，条段状结构的第一光学元件20的截面设置为多边形，即第一光学元件20的整体呈长方体、多边柱体或者多边台体。

需要说明的是，若条段状结构的第一光学元件20的截面设置为多边形，为了使得内部光束传输的各处均衡，通常设置为正多边形。

可选的，如图2所示，信号光纤11的出光端面a与泵浦光纤12的出光端面b不在同一界面上，而且，泵浦光纤12的出光端面b位于信号光纤11的出光侧。

如图2所示，信号光纤11的出光端面a与泵浦光纤12的出光端面b不在同一界面上，在泵浦合束器的光路中，由图2中的虚线辅助线可知，泵浦光纤12的出光端面位于信号光纤11的出光一侧，这样一来，能够使得出射的耦合信号光的发散角较小，从而提升耦合信号光的工作距离。

可选的，第一光学元件20的直径大于等于信号光纤11的直径。

示例的，第一光学元件20的直径等于信号光纤11的直径，即若第一光学元件20为无芯光纤，则无芯光纤与信号光纤11的出光端面a整齐对合，从而保证信号光纤11中的信号光束能够完全准确的耦入第一光学元件20中，又例如，如图2所示，第一光学元件20的直径大于信号光纤11的直径，从而进一步保证信号光纤11中的信号光束能够完全准确的耦入第一光学元件20中，而且，当第一光学元件20的直径较大时，还可以使得第一光学元件20在能够与信号光纤11的出光端面a对合连接的前提下，还能够覆盖泵浦光纤12的出光端面b，信号光束和泵浦光束均能够无损的耦入第一光学元件20中，且反射的泵浦光束的焦点会聚于第一光学元件20内部，有效的提高耦合效率，减少光损失。

可选的，如图3所示，泵浦光纤12接入泵浦光入口的一端设置有第二光学元件30，第二光学元件30的长度T2小于第一光学元件20的长度T1，其中，第二光学元件30采用高损伤阈值的光学材料制备。

如图3所示，第二光学元件30的长度T2小于第一光学元件20的长度T1，那么，当设置第二光学元件30的出光侧与第一光学元件20的出光侧平齐且均位于连接器10的出光端面时，能够保证使得信号光纤11的出光端面a位于泵浦光纤12的出光端面b之前，从而使得由连接器10出射的耦合信号光的发散角较小，从而提升耦合信号光的工作距离。

其中，若第二光学元件30采用与第一光学元件20相同的光学材料，二者也可理解为一个尺寸较大并同时连接信号光纤11出光侧和泵浦光纤12出光侧的第一光学元件20。

可选的，如图3所示，第二光学元件30的直径大于等于泵浦光纤12的直径。

示例的，第二光学元件30的直径等于泵浦光纤12的直径，即若第二光学元件30为无芯光纤，则无芯光纤与泵浦光纤12的出光端面b整齐对合，从而保证泵浦光纤12中的泵浦光束能够完全准确的耦入第二光学元件30中，又例如，如图3所示，第二光学元件30的直径大于泵浦光纤12的直径，使得第二光学元件30在能够与泵浦光纤12的出光端面b对合连接的前提下，还留有余量，能够保证泵浦光束的耦入，并且更有利于泵浦光束在第一光学元件20或者第二光学元件30内部的聚焦。

可选的，在信号光纤11的出光端面a和/或泵浦光纤12的出光端面b还设置有抗反射膜层。

示例的，在将信号光纤11和泵浦光纤12分别插入连接器10的信号光入口和泵浦光入口前，可以分别对信号光纤11和泵浦光纤12进行边界处理、抛光后，在信号光纤11的出光端面a和/或泵浦光纤12的出光端面b涂覆抗反射膜层，抗反射膜层的设置，能够有效的降低光路中光束反射对信号光束传输的不良影响，保证耦合信号光的耦合输出效率。

还需要说明的是，为了进一步降低第一光学元件20的光学材料界面的损伤阈值，也可以在第一光学元件20和/或第二光学元件30的界面镀设相应的光学膜层。镀膜方式以及光学膜层的选择可以由本领域技术人员根据具体设计和实际需要进行选择，本申请实施例中对此不作具体限定。

可选的，信号光纤11和泵浦光纤12的轴间距A大于等于信号光纤11的半径与泵浦光纤12的半径之和。

信号光纤11和泵浦光纤12之间的距离以轴间距A进行定义，即信号光纤11的轴心与泵浦光纤12的轴心之间的距离。如图4所示，信号光纤11和泵浦光纤12的轴间距A大于信号光纤11的半径与泵浦光纤12的半径之和，也就是说，两根光纤之间可以间隔一定的距离，这个间隔的距离可以用于辅助调节泵浦光纤12在第一光学元件20内部的聚焦位置，从而也就可以调节由第一光学元件20出射的激光束的光斑大小。

为了减少信号光纤11中的信号光束和泵浦光纤12中的泵浦光束之间由于离轴成像可能引起的彗差和场曲率像差，通常需要使得信号光纤11和泵浦光纤12在插入连接器10中后，二者之间的间距尽可能小，如图5所示，可以设置信号光纤11和泵浦光纤12的轴间距A等于信号光纤11的半径与泵浦光纤12的半径之和，考虑到信号光纤11和泵浦光纤12自身都是具有一定的半径尺寸，因此，当两根光纤的包层相互接触的贴合设置，则两根光纤之间的轴间距A也会为零，而是应当等于信号光纤11的半径与泵浦光纤12的半径之和。例如，将信号光纤11和泵浦光纤12紧密贴合插入连接器10中，信号光纤11和泵浦光纤12的轴间距A为125μm，对后焦距进行优化，当后焦距优化为0.19mm时，耦合效率能够达到96％，耦合损耗降至0.16dB，使得泵浦光束与信号光束具有较佳的耦合效果。

本申请实施例还包括如图6所示的一种泵浦激光器，在前述的泵浦激光器的基本组成结构的基础上，还包括设置于泵浦合束器的连接器10的出光侧的滤波片40，滤波片40用于使耦合信号光通过并使泵浦光束反射。

滤波片40设置在连接器10的出光侧，用于对出射的激光束进行波长选择，使出射的激光束中的泵浦光束反射，反射回的泵浦光束与信号光束泵浦耦合形成耦合信号光，耦合信号光可通过滤波片40。

可选的，滤波片40为带通滤波器。

带通滤波器作为常用的滤波器件，功能实现较为稳定，便于进行带宽和波段的选通，而且能够有效的截止放大自发辐射的增益光谱。

以带通滤波器为例，可以选择设置使1550nm波长的光束通过，使得940nm波长的光束反射。

此外，本申请实施例中，滤波片40还可以根据实际需求采用其他的波长选择器件，只要能够实现特定波段的选择透过、其他波段反射即可。

可选的，如图6所示，本申请实施例的泵浦合束器还包括在连接器10的出光侧设置的会聚透镜50，用于对输出的耦合信号光准直调制。

可选的，滤波片40设置于会聚透镜50的前焦距处。

会聚透镜50用于对输出的耦合信号光进行准直调制，经过会聚透镜50调制后的耦合信号光呈准直光出射，滤波片40设置在会聚透镜50的前焦距处，能够有效的避免反射的光束对接收光纤的耦合损失。

这样一来，由于输出的是准直光束，有利于根据实际对光源的特定需求，在本申请实施例的泵浦合束器中，内设或者外接其他实现相应功能的光学元件，例如偏振器、分光器、微透镜阵列、匀光器件、扩散器等，从而不必再增加单独设置和封装上述光学元件的制备成本，可以应用于光纤激光器或者光通信等各种需要信号和泵浦合束的场景中。

可选的，如图7所示，连接器10的出光端面为斜面，斜面与主光轴之间具有夹角α，会聚透镜50的入光面为与斜面对应贴合的斜背面。

连接器10的出光端面为斜面，并使得会聚透镜50也呈斜背面，连接器10的斜面与会聚透镜50的斜背面相互贴合设置，这种设置方式能够有效的减少经滤波片40反射的泵浦光束反射入第一光学元件20内从而干扰光束耦合，进而提高耦合效率。

可选的，连接器10的斜面的夹角α在4°-16°之间。

连接器10的斜面的夹角α设置在4°-16°之间，例如夹角α设置为4°、5°、6°、8°、10°、12°、15°、16°。将夹角α设置在这个范围内，不影响光束耦合效率，同时能够减少经滤波片40反射回的泵浦光束对光束耦合可能产生的不良影响。

本申请实施例的再一方面，提供了一种泵浦合束器的制备方法，如图8所示，图8为本申请实施例的泵浦合束器的制备方法的流程图之一，本申请实施例的泵浦合束器的制备方法包括:

S101、在信号光纤11的端面连接设置第一光学元件20，第一光学元件20采用高损伤阈值材料。

S102、将连接有第一光学元件20的信号光纤11插入连接器10的信号光入口，并将泵浦光纤12插入连接器10的泵浦光入口以使信号光纤11和泵浦光纤12并列固定，其中，泵浦光纤12的另一端连接泵浦光源，出射后反射回的泵浦光束聚焦于第一光学元件20内部，以与信号光纤11传输的信号光束耦合输出耦合信号光。

S103、在连接器10的出光侧依次设置会聚透镜50和滤波片40，滤波片40位于会聚透镜50的前焦距处，耦合信号光经会聚透镜50准直调制后，透过滤波片40输出，泵浦光束经滤波片40反射。

制备本申请实施例的泵浦合束器时，首先，S101、在用来传输信号光束的信号光纤11的端面连接设置第一光学元件20，第一光学元件20为具有高损伤阈值的光学材料，从而降低第一光学元件20受到激光损伤的概率。

示例的，第一光学元件20与信号光纤11之间的连接方式，可以选择熔接、激光焊接、光学接合等，本申请实施例中对此不作限定，只要能够在不影响光学元件的光学性能的前提下使得第一光学元件20与信号光纤11之间紧密连接即可。

然后，S102、将已经连接有第一光学元件20的信号光纤11由设置第一光学元件20的一端插入连接器10的信号光入口，并将泵浦光纤12插入连接器10的泵浦光入口以使信号光纤11和泵浦光纤12并列固定，泵浦光纤12的另一端连接泵浦光源，所以泵浦光纤12用于传输泵浦光束，泵浦光纤12传输的泵浦光束出射后经滤波片40反射，聚焦于第一光学元件20内部，与信号光纤11传输的信号光束耦合提高泵浦功率，并由连接器10的出光侧输出耦合信号光，耦合信号光透过滤波片40输出。

其中，为了有效的提高光束的耦合效率，在制备过程中，对第一光学元件20，或者还包括第二光学元件30的形状、表面结构形式，信号光纤11和泵浦光纤12之间的设置位置关系等，均可以进行相应的设置和选择，以及，为各光学元件设置相应的膜层，如在信号光纤11的出光端面a和/或泵浦光纤12的出光端面b设置抗反射膜层。

S103、在连接器10的出光侧依次设置会聚透镜50和滤波片40，滤波片40设置于会聚透镜50的前焦距处，这样一来，由连接器10的出光侧输出的耦合信号光经会聚透镜50准直调制后，以准直光透过滤波片40输出，滤波片40可以采用带通滤波器等波长选择器件，滤波片40将不能透过的泵浦光束反射。

其中，本领域技术人员可以根据需要对会聚透镜50进行选型和设置，示例的，会聚透镜50可以选择相应的焦距参数，并对会聚透镜50的后焦距进行选择设置，以将输出的耦合信号光的腰部带至出光侧的任意所需位置。从而使得本申请实施例的泵浦合束器在实际应用中，不但具有较好的泵浦合束耦合效果，而且能够实现光束的输出准直功能。

可选的，如图9所示，S102、将连接有第一光学元件20的信号光纤11插入连接器10的信号光入口，并将泵浦光纤12插入连接器10的泵浦光入口以使信号光纤11和泵浦光纤12并列固定包括：

S1021、信号光纤11与泵浦光纤12分别插入连接器10后，信号光纤11的包层与泵浦光纤12的包层之间相互接触贴合设置。

将信号光纤11的包层与泵浦光纤12的包层之间相互接触贴合设置，尽可能的缩小信号光纤11和泵浦光纤12之间的距离，从而减少信号光纤11中的信号光束和泵浦光纤12中的泵浦光束之间由于离轴成像可能引起的彗差和场曲率像差，能够使得泵浦光束与信号光束具有较佳的耦合效果。

接触贴合设置的信号光纤11和泵浦光纤12能够使得二者之间的间距尽可能小，从而尽可能减少信号光纤11中的信号光束和泵浦光纤12中的泵浦光束之间由于离轴成像可能引起的彗差和场曲率像差。如此，经过会聚透镜50和滤波片40后的耦合信号光准直出射，能够使得耦合信号光工作距离提升。

可选的，S103、在连接器10的出光侧依次设置会聚透镜50和滤波片40之前，如图10所示，本申请实施例的泵浦合束器的制备方法还包括：

S1022、连接器10的出光端面与会聚透镜50的入光面贴合设置，其中，连接器10的出光端面为与主光轴之间具有夹角α的斜面，会聚透镜50的入光面为与斜面对应贴合的斜背面。

连接器10的出光端面设置为斜面，会聚透镜50的入光面对应设置为斜背面，且使得连接器10的斜面与会聚透镜50的斜背面相互贴合设置，这种设置方式能够有效的减少经滤波片40反射的泵浦光束反射入第一光学元件20内从而干扰光束耦合，进而提高耦合效率。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种泵浦合束器，其特征在于，包括用于传输信号光束的信号光纤和用于连接泵浦光源以传输泵浦光束的泵浦光纤，所述信号光纤与所述泵浦光纤并列固定设置；

在所述信号光纤的输出端设置有第一光学元件，用于使出射后反射回的所述泵浦光束聚焦于所述第一光学元件内部。

2.根据权利要求1所述的泵浦合束器，其特征在于，还包括连接器，所述信号光纤和所述泵浦光纤通过所述连接器并列固定。

3.根据权利要求1所述的泵浦合束器，其特征在于，所述第一光学元件与所述信号光纤的端面连接，且所述第一光学元件的截面形状为圆形或者多边形。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，所述泵浦光纤的输出端设置有第二光学元件，所述第二光学元件的长度小于所述第一光学元件的长度。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，所述信号光纤的出光端面与所述泵浦光纤的出光端面不在同一界面上，且所述泵浦光纤的出光端面位于所述信号光纤的出光侧。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，所述第一光学元件的直径大于等于所述信号光纤的直径。

7.根据权利要求4所述的泵浦合束器，其特征在于，所述第二光学元件的直径大于等于所述泵浦光纤的直径。

8.根据权利要求5所述的泵浦合束器，其特征在于，所述信号光纤的出光端面和/或泵浦光束的出光端面还设置有抗反射膜层。

9.根据权利要求1所述的泵浦合束器，其特征在于，所述信号光纤和所述泵浦光纤的轴间距大于等于所述信号光纤的半径与所述泵浦光纤的半径之和。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的泵浦合束器，其特征在于，还包括设置于所述泵浦合束器的出光侧的滤波片，所述滤波片用于使耦合信号光通过并使泵浦光束反射。

11.根据权利要求10所述的泵浦合束器，其特征在于，所述滤波片为带通滤波器。

12.根据权利要求10所述的泵浦合束器，其特征在于，所述泵浦合束器包括连接器，所述泵浦合束器还包括在所述连接器的出光侧设置的会聚透镜，用于对输出的所述耦合信号光准直调制。

13.根据权利要求12所述的泵浦合束器，其特征在于，所述滤波片设置于所述会聚透镜的前焦距处。

14.根据权利要求12或13所述的泵浦合束器，其特征在于，所述连接器的出光端面为与主光轴之间具有夹角的斜面，所述会聚透镜的入光面为与所述斜面对应贴合的斜背面。

15.根据权利要求14所述的泵浦合束器，其特征在于，所述连接器的斜面的夹角在4°-16°之间。

16.一种泵浦合束器的制备方法，其特征在于，包括:

在信号光纤的端面连接设置第一光学元件，所述第一光学元件采用高损伤阈值材料；

将连接有所述第一光学元件的信号光纤插入连接器的信号光入口，并将泵浦光纤插入所述连接器的泵浦光入口以使所述信号光纤和所述泵浦光纤并列固定，其中，所述泵浦光纤的另一端连接泵浦光源，出射后反射回的泵浦光束聚焦于所述第一光学元件内部，以与所述信号光纤传输的信号光束耦合输出耦合信号光；

在所述连接器的出光侧依次设置会聚透镜和滤波片，所述滤波片位于所述会聚透镜的前焦距处，所述耦合信号光经所述会聚透镜准直调制后，透过所述滤波片输出，所述泵浦光束经所述滤波片反射。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述将连接有所述第一光学元件的信号光纤插入连接器的信号光入口，并将泵浦光纤插入所述连接器的泵浦光入口包括：

所述信号光纤与所述泵浦光纤分别插入所述连接器后，所述信号光纤的包层与所述泵浦光纤的包层之间相互接触贴合设置。

18.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述在所述连接器的出光侧依次设置会聚透镜和滤波片之前，所述方法还包括：

所述连接器的出光端面与所述会聚透镜的入光面贴合设置，其中，所述连接器的出光端面为与主光轴之间具有夹角的斜面，所述会聚透镜的入光面为与所述斜面对应贴合的斜背面。