一种增益光子晶体光纤波导及其器件

摘要

本发明涉及一种增益光子晶体光纤波导，它由芯层和围绕芯层的包层组成。该光纤的内包层由掺锗石英圆柱形成的固态微结构点阵组成，它形成该增益光纤的外带隙，其功能是将多模泵浦光严格限制在具有稀土掺杂离子的第二纤芯区域中，提高泵浦光的利用效率；该光纤的第二纤芯由掺稀土离子石英圆柱形成的固态微结构点阵组成增益光纤的内带隙，其功能是在多模泵浦光的作用下产生的激光严格限制在高纯石英玻璃组成的第一纤芯区域中。采用该固态增益光子晶体光纤可以大大地提升泵浦光的利用效率，改善输出激光光束质量，提高光纤激光器的输出功率，降低高功率激光器件的非线性效应。

主权项

1、一种增益光子晶体光纤波导，其特征在于：包括芯层、围绕芯层的包层、紫外光固化的丙烯酸树脂涂层；所述芯层包括有两个同心层，第一纤芯分层为高纯石英玻璃形成的实芯区域，第二纤芯分层为具有稀土离子掺杂的石英玻璃圆柱层；所述包层包括两部分，一部分是由锗掺杂的石英玻璃圆柱层组成光纤的内包层，另一部分是由空气孔和石英玻璃的复合结构构成的光纤的外包层；所述涂层部分由紫外光固化的丙烯酸树脂形成；所述内包层由掺锗石英玻璃圆柱形成的固态微结构六边形点阵组成，它形成该光纤波导的外带隙，用于将多模泵浦光严格限制在具有稀土掺杂离子的第二纤芯分层区域中，提高泵浦光的利用效率；内包层中掺锗石英玻璃圆柱的掺锗部分的相对折射率差在0.15％～1.1％之间，掺锗部分的直径与掺锗石英玻璃圆柱的直径的比例在0.56～0.98之间，即晶格常数比值在0.56～0.98之间；该光纤的第二纤芯分层由掺稀土离子石英圆柱形成的固态微结构六边形点阵组成，具备光增益的功能，它形成该增益光纤的内带隙，用于在多模泵浦光的作用下将产生的激光严格限制在高纯石英玻璃组成的第一纤芯分层区域中；第二纤芯分层中掺稀土离子石英圆柱的掺稀土部分的相对折射率差在0.61％～2.2％之间，掺稀土部分的直径与掺稀土离子石英圆柱的直径的比例在0.08～0.52之间；第一纤芯分层区域直径与第二纤芯分层区域晶格常数比值为1.02～4.60之间。