光纖合束器是一種光纖連接器件，其通過光纖精密熔接技術(shù)，使發(fā)射光纖輸出的光能量最大限度地耦合到接收光纖中，并使由于其介入光路而對(duì)系統(tǒng)造成的影響減到最小。
光纖合束器是光纖激光器系統(tǒng)中的重要元器件，它的好壞不僅直接決定著光纖激光器功率的高低和光束質(zhì)量的優(yōu)劣，還是激光器安全穩(wěn)定工作的重要保證。
光纖合束器的制作要求
1)對(duì)于輸入光纖的數(shù)目N 有一定的要求，需要滿足一定的條件——理論上，希望光纖束的截面呈現(xiàn)的形狀為圓形結(jié)構(gòu)，從而有利于光纖束與輸出光纖的熔接，同時(shí)，又需盡量減小光纖間的間距，故光纖需要緊湊排布。對(duì)于(N+1)×1 型的光纖合束器，要求光纖對(duì)稱排列，原因是中間的光纖是輸入信號(hào)光纖，多模光纖在這根光纖四周排布著。
2)為使泵浦光能夠高效的耦合進(jìn)雙包層光纖中，不造成過多的光泄露，合束器的制作需要滿足亮度定理；
3)光纖合束器的制作需要滿足絕熱拉錐條件，絕熱拉錐條件是設(shè)計(jì)足夠長(zhǎng)的拉錐過渡區(qū)域以保證拉錐的角度足夠小——即過渡區(qū)域的拉錐長(zhǎng)度，Zt=r/Ω 要大于拉錐過渡區(qū)域處的基模和次高階模之間的耦合長(zhǎng)度，Zb=2π/(β1-β2)。在絕熱拉錐的基礎(chǔ)上，光在錐體中的傳播將不會(huì)發(fā)生大的改變，拉錐區(qū)域的傳輸效率也將顯著提高。
根據(jù)絕熱拉錐條件的上述原則，當(dāng)處于拉錐長(zhǎng)度和耦合長(zhǎng)度相等這一臨界條件時(shí)，此時(shí)的拉錐角為滿足絕熱拉錐條件的最大的拉錐角度，該角度是由光纖光場(chǎng)的衍射作用決定的，光纖基模的衍射擴(kuò)散角是最大的纖芯或者包層拉錐角。綜上所述，根據(jù)絕熱拉錐條件可知，拉錐的角度不能超過基模的衍射擴(kuò)散角度，這樣才可以使得光在錐體中傳輸時(shí)不會(huì)發(fā)生較大的變化。
4)當(dāng)模場(chǎng)是近似于高斯函數(shù)分布時(shí)，合束器熔接損耗可以由模場(chǎng)直徑估算。
更新時(shí)間：2022-06-01 
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