CN113495311A - 次表面诱导散射中心 - Google Patents

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Abstract

一种光学元件可以包括形成在光学元件中的多个次表面诱导散射中心，其中多个次表面诱导散射中心让穿过光学元件的光散射。在一些实施方式中，多个次表面诱导散射中心可以在光学元件中形成散射区域。另外，或者可替代地，多个次表面诱导散射中心可以在空间上改变通过光学元件的光的透射率。光学元件可以是光波导，块状光学元件和/或诸如此类。

Description

次表面诱导散射中心
技术领域
本公开一般涉及光学元件和包括次表面诱导散射中心(subsurface inducedscattering center)的光学元件。
背景技术
光学元件可以包括光波导(例如，光纤、平面波导、硅基二氧化硅(silica-on-silicon)波导、半导体波导和/或诸如此类)和/或块状光学元件(例如，滤光器、透镜、棱镜、窗口、偏振器、反射镜和/或诸如此类)。光学元件可以通过对电磁波进行引导、滤波、聚焦、折射、透射、反射、偏振和/或诸如此类的方式作用于可见光谱、紫外光谱和/或红外光谱中的电磁波。
发明内容
根据一些实施方式，光学元件可以包括形成在光学元件中的多个次表面诱导散射中心，其中所述多个次表面诱导让中心散射穿过光学元件的光散射。
根据一些实施方式，光纤可以包括形成在光纤中的多个次表面诱导散射中心，其中所述多个次表面诱导散射中心让穿过光纤的光散射。
根据一些实施方式，方法可以包括通过一设备将发射的激光脉冲聚焦在光学元件内的多个次表面位置上，用以在多个次表面位置中的每一处形成次表面诱导散射中心。
附图说明
图1是包括在此处描述的次表面诱导散射中心的包层光剥离器的示例性实施方式的横截面侧视图。
图2是包括在此处描述的次表面诱导散射中心的光纤模态滤光器的示例性实施方式的横截面视图。
图3是包括在此处描述的次表面诱导散射中心的变迹滤光器的示例性实施方式的图。
图4是用于在光学元件中形成次表面诱导散射中心的示例过程的流程图。
具体实施方式
以下详细描述的示例实施方式参考了附图。不同附图中相同的附图标记可以标识相同或相似的元件。
光学设备可以包括一个或多个光学元件，以在光学设备内执行功能。例如，光学设备可以包括用于产生光束的光纤激光器和从光束中去除和/或剥离有害光的包层光剥离器。光纤激光器可以包括纤芯和内包层，其中激光在纤芯中传播，泵浦光在内包层中传播。纤芯可以是掺杂纤芯，其中泵浦光被吸收在掺杂纤芯内，以放大激光。包层光剥离器可以位于光纤激光器的末端，以去除任何包层光(例如，在包层中传播的光，诸如未吸收的泵浦光、从纤芯逃逸到包层中的激光，和/或诸如此类)，使得在激光器的输出端，所有的输出激光束都源自纤芯。
一种去除和/或剥离包层光的技术是使用激光烧蚀***在光纤的被暴露内包层的外表面中产生凹口或凹槽。例如，在去除光纤的涂层和/或外包层的一部分之后，让内包层的外表面的一部分暴露，二氧化碳(CO2)激光器的输出激光束可以聚焦在暴露部分的外表面上的球形或椭圆形焦点上。焦点可以被定形和/或激光束可以成一定角度，以产生具有期望形状的凹口或凹槽。在通过一次或多次脉冲发射形成一个凹口或凹槽之后，激光束可以聚焦到下一个位置以产生额外的凹口。聚焦和烧蚀步骤可以重复，光纤可以移动到下一个位置，等等。
虽然这种CO2激光开槽技术在定位和/或定向凹口或凹槽以去除包层光方面可能是有效的，但是CO2激光开槽倾向于通过降低抗拉强度(例如,取决于凹口的深度和数量)来削弱光纤,并且可能产生污染和应力断裂的部位。此外，在具有用于泵浦光的内部玻璃包层的光纤中，例如三包层激光光纤和大模态区域(large-mode-area，LMA)光子晶体光纤(photonic-crystal fiber，PCF)，因为凹口需要经过外部玻璃包层一直延伸到泵浦光导(pump guide)中，所以使用CO2激光开槽从内部泵浦光导中剥离包层光极富挑战性。例如，这些光纤可以具有内部低折射率/高折射率界面，该界面可以在光纤表面以下超过100微米，并且具有该深度的凹口会显著降低光纤的强度并增加光纤断裂的可能性。此外，CO2激光开槽技术需要一个真空过程来捕获释放的二氧化硅粉尘和防止矽肺。
本文所述的一些实施方式涉及包括次表面诱导散射中心的光纤，其中光纤可以用作包层光剥离器。次表面诱导散射中心可以在光纤内形成散射区域，用以诸如去除包层光。在一些实施方式中，次表面诱导散射中心可以包括：空穴(void)、一些材料部分(与围绕材料一些部分的材料其他部分相比所述一些材料部分具有变化的折射率)、裂缝、致密区域和/或诸如此类。诸如通过将发射的激光脉冲聚焦在多个次表面位置上以在多个次表面位置的每一处形成次表面诱导散射中心，从而可以形成多个次表面诱导散射中心。通过在光纤表面下形成散射中心，可以保持光纤的强度，并且散射中心不会产生污染和应力断裂的部位。此外，次表面诱导散射中心可以形成在更大的深度处(例如，对于具有内部玻璃包层的光纤)，而不降低光纤强度或增加光纤断裂的可能性。此外，用发射的激光脉冲在光纤表面下形成散射中心不需要真空处理来捕获释放的二氧化硅粉尘和防止硅肺。
本文描述的一些实施方式也可以涉及包括次表面诱导散射中心(例如，次表面光散射中心)的其他光学元件(例如，除了包层光剥离器之外)，以将穿过光学元件的光散射。举例来说，光学元件可以是光波导(例如，光纤、平面波导、硅基二氧化硅波导、半导体波导和/或诸如此类)。在一些实施方式中，光学元件可以是包括纤芯和包层的光纤，其中在纤芯或包层的至少一个中形成多个次表面诱导散射中心。
在另一个例子中，光学元件可以是块状光学元件(例如，滤光器、透镜、棱镜、窗口、偏振器、镜子和/或诸如此类)。在一些实施方式中，块状光学元件(bulk optic)可以包括多个次表面诱导散射中心，其中多个次表面诱导散射中心在空间上改变经过块状光学元件的光的透射率。通过在块状光学元件的表面下方形成散射中心，可以通过消除表面涂层和/或表面处理来提高块状光学元件的耐久性，而表面涂层和/或表面处理易造成划伤、污染、碎裂和/或诸如此类。此外，或者可替代地，与应用表面涂层和/或表面处理相比，使用聚焦的经发射激光脉冲来形成散射中心可能是制造块状光学元件的较不复杂和/或较不昂贵的方法。
图1是包层光剥离器100的示例性实施方式的截面侧视图，包层光剥离器100包括本文描述的次表面诱导散射中心108。例如，如图1所示，包层光剥离器可以是包括纤芯102、包层104和涂层106(例如，保护涂层、聚合物涂层、和/或诸如此类)的光纤。包层104可以围绕纤芯102，涂层106可以围绕包层104。
在一些实施方式中，纤芯102可以被配置成接收来自光纤激光器的输出激光束。例如，纤芯102可以具有与光纤激光器的纤芯对应的折射率、径向宽度和/或诸如此类，使得在光纤激光器的纤芯中传播的光离开光纤激光器并进入纤芯102。
在一些实施方式中，包层104可以被配置成限制光在纤芯102中传播和/或接收来自光纤激光器的包层光。例如，包层104可以具有与光纤激光器的包层对应的折射率、径向宽度和/或诸如此类，使得在光纤激光器的包层中传播的光离开光纤激光器并进入包层104。
另外，或者可替代地，光学设备可以包括光纤激光器和包层光剥离器100，其中光纤激光器和包层光剥离器100形成在同一光纤中。例如，纤芯102、包层104和涂层106的纵向部分可以形成光纤激光器，而纤芯102、包层104和涂层106的另一个纵向部分(例如，图1所示的部分)可以形成包层光剥离器100。
如图1所示，包层光剥离器100包括在包层104中的次表面诱导散射中心108。在一些实施方式中，如图1中的箭头所示，次表面诱导散射中心108可以让穿过包层104的光散射。例如，次表面诱导散射中心108可以使包层光向外朝向外表面散射。在一些实施方式中，如图1所示，可以去除包层光剥离器100的涂层106，使得散射光可以离开包层光剥离器100，而不穿过涂层106。在一些实施方式中，可以去除涂层106，以在形成次表面诱导散射中心108时避免燃烧涂层106和/或光束失真。此外，或者可替代地，可以去除涂层106，以在散射光离开包层光剥离器100时避免燃烧涂层106。
在一些实施方式中，次表面诱导散射中心108可以让入射到次表面诱导散射中心108上的光散射(例如，随机地)，而不是引导或重定向该入射光。例如，一次表面诱导散射中心(例如，次表面诱导散射中心108中的)可以以一定角度散射光，该角度取决于光入射到次表面诱导散射中心的角度或位置。另外，或者可替代地，次表面诱导散射中心108可以让入射到次表面诱导散射中心108上的任何波长的光散射。
如图1所示，次表面诱导散射中心108可以在包层光剥离器100中形成散射区域110。在一些实施方式中，散射区域110可以具有螺旋形状、周期性形状(例如，具有空间重复图案的形状)、伪随机形状(例如，不具有周期性结构的形状、具有类似随机分布的数学特性的形状和/或诸如此类)、螺旋形状、带状、圆锥形和/或诸如此类。在一些实施方式中，散射区域110可以包括沿着包层光剥离器100的长度的次表面诱导散射中心108的波。另外，或者可替代地，散射区域110可以具有可变的间距(例如，每单位长度具有可变数量的次表面诱导散射中心108)，具有可变密度(例如，每单位体积具有可变数量的次表面诱导散射中心108)，沿着包层光剥离器100的长度是连续的，沿着包层光剥离器100的长度是不连续的，和/或诸如此类。在一些实施方式中，如图1所示，包层光剥离器100的涂层106可以从对应于散射区域110的外表面去除，使得散射光可以离开包层光剥离器100而不穿过涂层106。
在一些实施方式中，次表面诱导散射中心108可以是空穴、一些材料部分(与围绕所述一些材料部分的材料其它部分相比所述一些材料部分具有经变化的折射率)、裂缝、致密区域和/或诸如此类。例如，次表面诱导散射中心108可以是真空填充的空穴、气体填充的空穴和/或诸如此类。在一些实施方式中，次表面诱导散射中心可以具有从大约1微米到100微米范围内的尺寸。在一些实施方式中，次表面诱导散射中心可以具有诸如球形、椭球形、卵形、环形、裂纹和/或诸如此类的形状。
在一些实施方式中，次表面诱导散射中心108可以伪随机地位于包层光剥离器100中。另外，或者可替代地，次表面诱导散射中心108可以具有伪随机形状(例如，一些球形、其他椭圆形、其他卵形、其他环形(toroid)、其他裂纹形和/或诸如此类)。另外，或者可替代地，次表面诱导散射中心108可以是伪随机大小的。
在一些实施方式中，包层光剥离器100可以由诸如玻璃材料、熔融二氧化硅材料和/或诸如此类的材料形成，并且可以使用具有一波长的激光脉冲来形成次表面诱导散射中心108，在该波长下所述材料是透明的(例如，从紫外到红外范围的波长、从10纳米到1毫米范围的波长、从100纳米到20微米范围的波长和/或诸如此类)。例如，可以通过将发射的激光脉冲聚焦在包层光剥离器100内的次表面位置处以形成次表面诱导散射中心108，从而可以形成次表面诱导散射中心108。在一些实施方式中，当将发射的激光脉冲聚焦在次表面位置时，可以补偿包层光剥离器100的外表面的曲率的透镜效应，以在给定的次表面位置实现次表面诱导散射中心。
在一些实施方式中，发射的激光脉冲可以具有比让形成包层光剥离器100的材料热扩散的时间小的脉冲长度。例如，发射的激光脉冲可以具有纳秒、皮秒、飞秒和/或诸如此类的脉冲长度。
这样，发射的激光脉冲可以穿过材料(例如，因为它对于激光脉冲的波长是透明的)并到达发射的激光脉冲所聚焦的次表面位置，并在次表面位置形成次表面诱导散射中心，而不会使次表面位置周围的材料热扩散。例如，发射的激光脉冲可以让材料的一部分蒸发，在材料中产生空穴，在材料中产生裂纹，在材料中产生致密区域，改变材料的折射率(例如，由于应力和/或密度改变)和/或诸如此类。在一些实施方式中，发射的激光脉冲可以形成次表面诱导散射中心，其中由于非线性吸收效应，材料内部的功率密度在发射的激光脉冲所聚焦的次表面位置产生高吸收。
在一些实施方式中，一系列激光脉冲可以聚焦在不同的次表面位置，以在每个不同的次表面位置形成次表面诱导散射中心108。另外，或者可替代地，多个激光脉冲可以聚焦在相邻的次表面位置，使得在相邻的次表面位置处的次表面诱导散射中心108形成具有较大尺寸、特定形状、特定方向和/或诸如此类组合的次表面诱导散射中心。
在一些实施方式中，可以通过控制激光参数来调整次表面诱导散射中心108的特征(例如，尺寸、形状、取向和/或诸如此类)。例如，激光参数可以包括发射激光脉冲的脉冲宽度、发射激光脉冲的波长、发射激光脉冲的功率、发射激光脉冲的重复率、激光脉冲被发射时的取向、发射激光脉冲的传播方向、发射激光脉冲的光斑尺寸、发射激光脉冲的光束发散度、发射激光脉冲的光束形状、用于产生发射激光脉冲的激光源类型和/或诸如此类。
如上所述，如图1所示，可以去除包层光剥离器100的涂层106，使得散射光可以离开包层光剥离器100。在一些实施方式中，包层光剥离器100的涂层106可以在包层104中形成次表面诱导散射中心108之前被去除。此外，或者可替换地，在次表面诱导散射中心108形成在包层104中之后，包层光剥离器100可以被重新涂覆。
在一些实施方式中，包层光剥离器100的涂层106可以不被去除，并且散射光可以穿过涂层106和/或被涂层106吸收。另外，或者可替代地，通过发射激光脉冲穿过保护涂层，可以在包层104中形成次表面诱导散射中心108。
如上所述，图1仅作为示例提供。可以设想其他示例，并且这些示例可以与关于图1所描述的示例不同。在一些实施方式中，其他示例可以包括光纤，该光纤包括在光纤的纤芯和包层中形成的或仅在光纤的纤芯中形成的次表面诱导散射中心。例如，光纤激光器可以包括在纤芯中形成的次表面诱导散射中心，以抑制光纤激光器的一部分中的纤芯激射、纤芯光传输和/或诸如此类，同时允许包层区域中的泵浦光和/或其他光不受影响地通过。此外，或者可替换地，光纤可以包括在纤芯中形成的次表面诱导散射中心，以在光纤的区域中从纤芯产生增强的侧向散射，从而便于监测纤芯功率(例如，经由光电二极管、功率计和/或诸如此类)。
作为另一个例子，光纤可以包括多个包层和在一个或多个包层中形成的次表面诱导散射中心。在一些实施方式中，包括次表面诱导散射中心的光纤可以是双包层激光光纤(例如，包括纤芯、内包层和外包层)、三包层激光光纤(例如，包括纤芯、第一内包层、第二内包层和外包层)、大模态区域(LMA)光子晶体光纤(PCF)和/或诸如此类。其他例子可以包括光波导，例如平面波导、硅基二氧化硅波导、半导体波导(例如，包括激光二极管)和/或诸如此类。
图2是光纤模态滤光器200的示例性实施方式的横截面图，该滤光器200包括本文所述的次表面诱导散射中心206。如图2所示，光纤模态滤光器200包括纤芯202、包层204和次表面诱导散射中心206。在一些实施方式中，次表面诱导散射中心206可以类似于本文参考图1描述的次表面诱导散射中心108。另外，或者可替代地，光纤模态滤光器200可以由诸如玻璃材料、熔融石英材料和/或诸如此类的材料形成，并且可以使用激光脉冲以类似于本文参考图1所述的方式形成次表面诱导散射中心206。
如图2所示，次表面诱导散射中心206可以位于和/或形成在光纤模态滤光器200的中心轴线附近。例如，如图2所示，次表面诱导散射中心206可以定位在和/或形成在核芯202周围。
如图2中虚线箭头所示，经向光(例如，穿过和/或靠近光纤模态滤光器200的中心轴线的光)可以被次表面诱导散射中心206散射，并离开光纤模态滤光器200。如图2中的实线箭头所示,偏斜光(例如，在非平面路径中传播的光、在不穿过和/或不靠近光纤模态滤光器200的中心轴线的路径中传播的光等)可以通过包层204传播(例如，不受次表面诱导散射中心206的影响)。以这种方式，次表面诱导散射中心206可以被定位成使得光纤模态滤光器200选择性地散射和/或剥离经向光(meridional light)，并允许偏斜光不受影响地通过。
如上所述，图2仅作为示例提供。考虑了其他示例，并且这些示例可以不同于关于图1所描述的示例。
图3是包括在本文描述的次表面诱导散射中心的变迹滤光器的示例性实施方式的图。如图3所示，变迹滤光器300(例如，具有空间变化透射率的滤光器)可以包括主体302，并且次表面诱导散射中心304可以位于和/或形成于主体302中。
在一些实施方式中，如图3所示，主体302可以具有圆形形状。另外，或者可替代地，主体302可以具有另一种形状，例如正方形、矩形、三角形和/或诸如此类，并且主体302的形状可以基于针对变迹滤光器300的预期应用。
在一些实施方式中，主体302可以由诸如玻璃、晶体、熔融二氧化硅、蓝宝石、硒化锌(ZnSe)、氟化钙(CaF2)、塑料、半导体/或诸如此类的材料形成。在一些实施方式中，形成主体302的材料可以是晶体。
在一些实施方式中，次表面诱导散射中心304可以类似于本文参考图1描述的次表面诱导散射中心108。另外，或者可替代地，可以使用激光脉冲以类似于本文参考图1描述的方式来形成次表面诱导散射中心304。
在一些实施方式中，次表面诱导散射中心304可以位于和/或形成于主体302中，使得次表面诱导散射中心304的较高密度和/或浓度被定位为形成主体302的较高散射(例如，衰减)区域，且次表面诱导散射中心304的较低密度和/或浓度被定位为形成主体302的较低散射区域。另外，或者可替代地，用于让光透射而不散射的主体302的区域可以不包括次表面诱导散射中心304。
例如，如图3所示，次表面诱导散射中心304的较高密度和/或浓度位于主体302的外边缘周围，以形成主体302的较高散射区域，并且次表面诱导散射中心304的密度和/或浓度可以在主体302的中心区域从外边缘减小到零。以这种方式，当光束透射通过变迹滤光器300时，次表面诱导散射中心304会让光束的外部分(例如，光束的翼部)散射(例如，衰减、截断和/或诸如此类)，而光束的中心部分穿过变迹滤光器300而不被衰减。为了提供平滑但衰减的透射光束轮廓，与透射光束的横向波长(transverse wavelength)相比，次表面诱导散射中心的尺寸可以选择得较小。例如，如果光束的波长为1微米，光束发散度为0.01弧度，那么横向波长可以计算为1/0.01或100微米。为了产生不具有明显间隙(在该处，光束的一些部分已经被散射中心304散射)的透射光束轮廓，散射中心的尺寸可以设计成比100微米小，例如10微米或甚至1微米。
通过使用对主体302的次表面改性(例如，次表面诱导散射中心304)来实现空间变化透射率，与使用表面改性(例如，空间变化的薄膜涂层、空间变化的表面粗糙化和/或诸如此类)相比，变迹滤光器300更易于制造，才做和清洁，以实现空间变化透射率。此外，或者替代地，使用次表面诱导散射中心304来实现空间变化透射率可以提供比使用表面改性的变迹滤光器更好的空间变化控制和更大的可靠性。
如上所述，图3仅作为示例提供。考虑了其他示例，并且这些示例可以不同于针对图1所描述的图。例如，尽管图3的示例实施方式描述了变迹滤光器形式的块状光学元件，一些实施方式可以包括其它类型的块状光学元件，例如透镜、棱镜、窗口、偏振器、反射镜和/或诸如此类，其包括次表面诱导散射中心。在这样的实施方式中，块状光学元件可以由对于激光脉冲来说透明的材料来形成(例如，玻璃、熔融二氧化硅、蓝宝石、硒化锌(ZnSe)、氟化钙(CaF2)、塑料和/或诸如此类)，并且可以以类似于本文参考图1所述的方式使用激光脉冲形成次表面诱导散射中心。
图4是与在光学元件中形成次表面诱导散射中心相关联的示例过程400的流程图。在一些实施方式中，图1的一个或多个过程框可以由光学设备(例如，激光***、短脉冲激光***、超快激光***、超短脉冲激光***、亚纳秒脉冲激光***和/或诸如此类)执行。在一些实施方式中，图4的一个或多个过程框可以由与光学设备分离或包括光学设备的另一个设备或一组设备来执行，例如透镜***和/或诸如此类。
如图4所示，过程400可以包括发射激光脉冲(框410)。例如，如上所述，光学设备(诸如，使用激光源、激光驱动电路、透镜***等)可以发射激光脉冲。
如图4所示，过程400可以包括将发射的激光脉冲聚焦在光学元件内的多个次表面位置上，以在多个次表面位置的每一处形成次表面诱导散射中心(框420)。例如，如上所述，光学设备(例如，使用激光源、激光驱动电路、透镜***和/或诸如此类)可以将发射的激光脉冲聚焦在光学元件内的多个次表面位置上，以在多个次表面位置的每一处形成次表面诱导散射中心。
过程400可以包括额外的实施方式，例如如下所述的和/或结合本文其他地方描述的一个或多个其他过程的任何单个实施方式或实施方式的任何组合。
在第一实施方式中，发射的激光脉冲具有一脉冲长度，该脉冲长度小于形成光学元件的材料的热扩散时间常数。
在第二种实施方式中，单独或与第一种实施方式结合，发射的激光脉冲的脉冲长度为以下至少一种:小于300纳秒、小于1纳秒、小于1皮秒、小于900飞秒或小于500飞秒。
在第三实施方式中，单独或与第一和第二实施方式中的一个或多个结合，发射的激光脉冲具有波长，并且光学元件在该波长下是透明的。
在第四实施方式中，单独或与第一至第三实施方式中的一个或多个结合，发射的激光脉冲具有从紫外波长到红外波长范围的波长。
在第五实施方式中，单独或与第一至第四实施方式中的一个或多个结合，发射的激光脉冲具有100纳米至20微米范围的波长。
在第六实施方式中，单独或与第一至第五实施方式中的一个或多个结合，发射的激光脉冲的发射的激光脉冲使得形成光学元件的一部分材料蒸发，以形成次表面诱导散射中心。
在第七实施方式中，单独或与第一至第六实施方式中的一个或多个相结合，过程400包括对发射的激光脉冲的脉冲宽度、发射的激光脉冲的波长、发射的激光脉冲的功率、发射的激光脉冲的光斑尺寸、发射的激光脉冲的发散度或在多个次表面位置处聚焦发射的激光脉冲的重复率中的至少一个进行控制，以调整多个次表面位置中的每一处的次表面诱导散射中心的特性。
在第八实施方式中，单独或与第一至第七实施方式中的一个或多个结合，将发射的激光脉冲聚焦在光学元件内的多个次表面位置包括:将发射的激光脉冲的第一发射激光脉冲聚焦在光学元件内的第一次表面位置上，以形成第一次表面诱导散射中心，以及将发射的激光脉冲的第二发射激光脉冲聚焦在光学元件内的第二次表面位置上，以形成第二次表面诱导散射中心。
在第九实施方式中，单独或与第一至第八实施方式中的一个或多个相结合，第二次表面位置与第一次表面位置相邻。
虽然图4示出了过程400的示例块，在一些实施方式中，过程400可以包括完全框、较少框、不同框或者与图4中所示的不同排列的框。另外，或者可替代地，过程400的两个或更多个框可以并行执行。
前述公开内容提供了图示和说明，但不旨在穷举实施方式或将实施方式限制到所公开的精确形式。可以根据上述公开内容进行修改和变化，或者可以从实施方式的实践中获得修改和变化。此外，本文描述的任何实施方式可以被组合，除非前述公开明确地提供了一个或多个实施方式可以不被组合的理由。
即使特征的特定组合在权利要求中被引用和/或在说明书中被公开，这些组合并不旨在限制各种实施方式的公开。事实上，这些特征中的许多可以以权利要求中没有具体应用和/或说明书中没有公开的方式进行组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可以直接仅仅从属于一个权利要求，但是各种实施方式的公开包括每个从属权利要求与权利要求集合中的每个其他权利要求的组合。
除非明确说明，否则这里使用的元件、动作或指令不应被解释为关键或必要的。此外，如本文所用，冠词“一”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如此处所使用的，术语“所述”旨在包括与冠词“所述”相关联的一个或多个项目，并且可以与“所述一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，术语“组”旨在包括一个或多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关和不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或多个”互换使用。当只意旨一个项目时，使用短语“仅一个”或类似的语言。此外，如这里所使用的，术语“具有”等意旨开放式术语。此外，除非另有明确说明,短语“基于”旨在表示“至少部分基于”。此外，如本文所用，除非另有明确说明(例如，如果与“任一”或“仅其中之一”结合使用),术语“或”在串联使用时旨在应包含在内，并且可以与“和/或”互换使用。
虽然已经示出和描述了本公开的特定方面、实施方式和应用，但是应当理解，本公开不限于这里公开的精确构造和组成，并且在不脱离如所附权利要求中定义的公开实施例的范围的情况下，各种修改、改变和变化从前述描述中是显而易见的。
相关应用的交叉引用
本专利申请要求2020年3月18日提交的标题为“SUBSURFACE CLADDING LIGHTSTRIPPER”的美国临时专利申请第62/991，421号的优先权，在此通过引用将其整体合并在本申请中。

Claims (20)

1.一种光学元件，包括：
在光学元件中形成的多个次表面诱导散射中心，
其中，多个次表面诱导散射中心让穿过光学元件的光散射。
2.根据权利要求1所述的光学元件，包括玻璃材料，
其中在玻璃材料中形成所述多个次表面诱导散射中心。
3.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述多个次表面诱导散射中心的每一个具有在大约1微米至100微米范围的尺寸。
4.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述多个次表面诱导散射中心包括以下至少之一：
空穴；
一些材料部分，与围绕所述一些材料部分的材料其他部分相比，所述该一些材料部分具有变化的折射率；
裂缝；或者
致密区域。
5.根据权利要求4所述的光学元件，其中所述空穴包括以下至少之一：
在光学元件中形成的真空；或者
充满气体的空穴。
6.根据权利要求1所述的光学元件，其所述多个次表面诱导散射中心具有包括球形，椭圆形，卵形或环形中的至少一种形状。
7.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述光学元件是平面波导，硅基二氧化硅波导或半导体波导中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述光学元件是块状光学元件。
9.根据权利要求8所述的光学元件，其中所述块状光学元件包括滤光器，透镜，棱镜，窗口，镜子或偏振器中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的光学元件，其中所述多个次表面诱导散射中心在空间上改变经过所述块状光学元件的光的透射率。
11.一种光纤，包括：
在光纤中形成的多个次表面诱导散射中心，
其中，多个次表面诱导散射中心让穿过光纤的光散射。
12.根据权利要求11所述的光纤，包括：
纤芯；和
包层；以及
其中在纤芯或包层中的至少一个中形成所述多个次表面诱导散射中心。
13.根据权利要求11所述的光纤，其中，所述光纤包括以下至少之一：
包层光剥离器；
双包层激光光纤
三包层激光光纤
大模态区域光子晶体光纤；或者
光纤模态滤光器。
14.根据权利要求11所述的光纤，还包括：
在光纤外表面上的保护涂层，以及
其中，多个次表面诱导散射中心通过保护涂层形成在光纤中。
15.根据权利要求11所述的光纤，其中所述多个次表面诱导散射中心在所述光纤中形成散射区域。
16.一种方法，包括：
通过一设备将发射的激光脉冲聚焦在光学元件内的多个次表面位置上，用以在多个次表面位置中的每一处形成次表面诱导散射中心。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述发射的激光脉冲的脉冲长度小于使形成所述光学元件的材料热扩散的时间。
18.根据权利要求16所述的方法，其中多个发射的激光脉冲中的一个发射的激光脉冲使形成所述光学元件的一部分材料汽化，以形成所述次表面诱导散射中心。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括：
对发射的激光脉冲的脉冲宽度、发射的激光脉冲的波长、发射的激光脉冲的功率、发射的激光脉冲的光斑尺寸、发射的激光脉冲的发散度、或将发射的激光脉冲聚焦在多个次表面位置的重复率中的至少之一进行控制，以调整多个次表面位置中的每一处的次表面诱导散射中心的特性。
20.根据权利要求16所述的方法，其中将发射的激光脉冲聚焦在所述光学元件内的多个次表面位置上包括：
将发射的激光脉冲中的第一发射激光脉冲聚焦在光学元件内的第一次表面位置上，以形成第一次表面感应的散射中心；以及
将发射的激光脉冲中的第二发射激光脉冲聚焦在光学元件内的第二次表面位置上，以形成第二次表面感应的散射中心。
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