CZ301215B6 - Spojovací prvek a zpusob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a cerpání do dvoupláštového optického vlákna - Google Patents

Spojovací prvek a zpusob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a cerpání do dvoupláštového optického vlákna Download PDF

Info

Publication number
CZ301215B6
CZ301215B6 CZ20050227A CZ2005227A CZ301215B6 CZ 301215 B6 CZ301215 B6 CZ 301215B6 CZ 20050227 A CZ20050227 A CZ 20050227A CZ 2005227 A CZ2005227 A CZ 2005227A CZ 301215 B6 CZ301215 B6 CZ 301215B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
optical fiber
fiber
pumping
double
fibers
Prior art date
Application number
CZ20050227A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2005227A3 (cs
Inventor
Peterka@Pavel
Matejec@Vlastimil
Kašík@Ivan
Original Assignee
Ústav fotoniky a elektroniky AV CR, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav fotoniky a elektroniky AV CR, v. v. i. filed Critical Ústav fotoniky a elektroniky AV CR, v. v. i.
Priority to CZ20050227A priority Critical patent/CZ301215B6/cs
Publication of CZ2005227A3 publication Critical patent/CZ2005227A3/cs
Publication of CZ301215B6 publication Critical patent/CZ301215B6/cs

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

Spojovací prvek pro navázání cerpání (1) a signálu (2) do dvoupláštového optického vlákna (7) pro vláknové zesilovace a lasery charakterizovaný tím, že je tvoren signálovým optickým vláknem (3), cerpacím optickým vláknem ci vlákny (9) a dvoupláštovým optickým vláknem (7), k jehož celu jsou signálové optické vlákno (3) a cerpací optické vlákno ci vlákna (9) pripojena prostrednictvím svaru (8), viz obrázek. Jeho výroba probíhá tak, že signálové optické vlákno (3) a cerpací optické vlákno (9) se k celu dvoupláštového optického vlákna (7) pripojí svarením ve svárecce optických vláken po dobu 1 až 2 sekundy za použití svárecího proudu o hodnote 10 až 18 mA, pricemž presah vláken pri svaru je v rozmezí 5 až 20 mikrometru a spojovaná vlákna jsou ve svárecce optických vláken uložena v drážce pro uchycení s lichobežníkovým profilem. K napojení cerpacího optického vlákna (9) a signálového optického vlákna (3) na dvoupláštové optické vlákno (7) stací svárecka optických vláken. Další výhoda tohoto usporádání vyplývá z tvaru dvoupláštového optického vlákna (7), který je co nejvíce prizpusoben napojovaným optickým vláknum, viz obrázek, rez B-B. Jak asymetricky umístené jádro, tak nekruhový tvar prispívají k úcinné absorpci cerpání podél vlákna.

Description

Spojovací prvek a způsob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a čerpání do dvouplášťového optického vlákna
Oblast techniky
Vynález se týká nového řešení navázání signálu a čerpání do dvouplašťového optického vlákna pro optické zesilovače a zdroje záření, zvláště pro jedno- nebo málomódové vlnovodné lasery, širokopásmové zdroje, optické zesilovače, zařízení s čerpáním přes plášť, ramanovská vláknová io zařízení.
Dosavadní stav techniky
Lasery si za více než čtyři desetiletí od svého objevu našly místo v mnoha oblastech lidské činnosti. Generace záření v laseru je založena na jevu stimulované emise záření (LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) v aktivním prostředí. Aktivním prostředím může být skleněné optické vlákno dopované prvky vzácných zemin, hovoří se pak o vláknových laserech, resp. vláknových zesilovačích. První vláknový laser experimentálně demonstrovali
J. Koester a E. Snitzer již začátkem šedesátých let (C. J. Koester and E. Snitzer. „Amplification in a fiber laser“, Applied Optics, 3(9): 1182, 1964),
Dlouhou dobu se pohlíželo na vláknové lasery jako na laboratorní kuriozitu, která poskytuje zajímavé provozní vlastnosti ovšem s nízkým výstupním výkonem a jen málo aplikacemi. Obnovení zájmu o vláknové lasery a zesilovače nastalo v polovině osmdesátých let, kdy výzkumný tým na University of Southampton v Anglii, vedený Davidem N. Paynem, ukázal, že ionty prvku vzácné zeminy erbia mohou ve vláknech vyvolat optické zesílení na vlnové délce kolem 1550 nm, využívané v komunikačních systémech (R. J. Mears, L, Reekie, I. M. Jauncey, D. N. Payne, „Low-noise erbium-doped fíbre amplifier operating at 1.54 m“, Electronics. Lett., 23(19): 1026—
1028, 1987).
Nasazení a rozvoj erbiem dopovaných vláknových zesilovačů (erbium doped fiber amplifier, EDFA) začátkem devadesátých let znamenalo v optických komunikacích podobně převratné změny jako masový vstup optických vláken do telekomunikací zhruba o desetiletí dříve. Vedle typických aplikací EDFA v páteřních optických sítích jsou v současnosti intenzivně studovány i další aplikace vláknových zesilovačů a laserů v telekomunikacích i mimo ně. Vláknové zesilovače se začínají nasazovat v přístupových sítích a sítích kabelové televize CATV. Atraktivním zdrojem optických pulsů pro budoucí komunikační systémy s vysokou přenosovou rychlostí mohou být vláknové lasery založené na modulační nestabilitě. Vláknové lasery s pasivní medo40 vou synchronizací generující pulsy řádu stovek femtosekund mohou najít využití v ramanovské spektroskopii a Q-klíčované vláknové lasery s velkou energií v pulsu jsou součástmi detekčních systémů LID AR (Light Detection And Ranging). Slibné aplikace jsou také v medicíně, v oční chirurgii a zubním lékařství.
Důležitým pokrokem ve vývoji vláknových zesilovačů a laserů byl objev metody mnohamódového čerpání aktivního prostředí v dvouplášťových (double-ciad, DC) optických vláknech (E. Snitzer, H. Po, R. Tumminelli and B. C. McCollum, „Double-clad, offset core Nd fibre laser“, v Dígest of Conf. on Optical Fibre Sensors, práce PD5, New Orleans, USA, 1988; vydavatel: IEEE, New York a E. Snitzer, H. Po, R. P. Tuminelli and F. Hakimi, „Optical fiber lasere and amplifiers“, patent US 4 815 079, zveřejněný 21.3.1989).
Protože čerpání je navazováno do oblasti mnohamódového vnitřního pláště s relativně velkým průměrem a nikoliv jen do oblasti jednomódového jádra, je možné k čerpání použít výkonové laserové diody s velkou vyzařovací plochou a nízkou zářivostí. Objev metody čerpání pláštěm tak umožnil mnohonásobné zvýšení průměrného výstupního výkonu optického signálu vláknových
CZ 301215 Bó laserů až do řádu stovek wattů (V. Dominie, S. MacCormack, R. Waarts, S. Sanders, S. Bicknese,
R. Dohle, E, Wolak, P. S. Yeh, E. Zucker, „110W fibre laser“, Electronics Lett., 35(14): 1158—
1160, 1999.)
Mnohowattové široce přeladitelné vláknové lasery s technologií čerpání pláštěm jsou vhodné zdroje signálu pro výkonové testování optických komponent pro sítě vlnového multiplexu WDM (wavelength division multiplexing). V sítích WDM je přenášeno i několik desítek signálů v jednom optickém vlákně najednou, celkový přenášený výkon dosahuje až stovek mW a testování spolehlivosti komponent při vysokých optických výkonech se tedy stává nezbytné. Yterbiové io vláknové lasery jsou používány jako čerpací zdroje ramanovských laserů.
Pro využití dvouplášťových optických vláken ve vláknovém zesilovači je třeba vyřešit současné navázání čerpání do vnitřního mnohamódového pláště a signálu do jednomódového jádra. Ačkoliv bylo vyvinuto několik metod pro navázání záření do dvouplášťových optických vláken, čerpá15 ní dvouplášťových optických vláken zůstává pro řadu aplikací závažným problémem.
Dosud popsané metody lze rozdělit do dvou skupin podle směru navazování čerpání, V prvním případě je čerpání navazováno ve směru osy dvouplášťového optického vlákna na jeho čelo. Nejprve bylo realizováno kombinování signálu a čerpání na vstupu aktivního vlákna pomocí objemových optických prvků a čoček a tento způsob byl stále zdokonalována Η. M. Pask, J. L. Archambault, D. C. Hanna, L. Reekíe, P. S. Russell, J. E. Townsend and A. C. Tropper, „Operation of cladding-pumped Yb-doped silica fiber lasers in l-pm region“, Electronics Lett., 30(11): 863-865, 1994; W. A. Clarkson and D. C. Hanna, „Two-mirror beam-shaping technique for high-power diodě bars“, Optics Lett., 21(6): 375-377, 1996.
V tomto případě je ovšem ztracena výhoda šíření signálu optickým vláknem a proto je výzvou nalézt jiný vhodný způsob, který zachovává přednosti vláknové optiky. Byly patentovány způsoby s použitím směrového vláknového vazebního členu buď vytvořeného z jednomódového a jednoho mnohamódového vlákna (V. P. Gapontsev and I. Samartsev, „Coupling arrangement between a multi-mode light source and an optical fiber through an intermediate optical fiber length“, patent US 5 999 673, zvěř. 7.12.1999), anebo několika mnohamódových čerpacích vláken, soustředěných okolo jednomódového signálového vlákna (D. J. DiGiovanni and A. J. Stentz, „Tapered fiber bundles for coupling light into and out of cladding-pumped fiber devices,“ patent US 5 864 644, zvěř, 26.1.1999, resp. ΕΡ0 893 862, zvěř. 27.1.1999; D. Bayart and L. Berthelot, „Optical coupler for a multimode pump“, patent US 6 778 562, zvěř. 10.7.2003; S. Mac Cormack, V. G. Dominie, and R. G. Waart, „Side coupled pumping of double clad fiber gain media“, patent US 6 434 295, zvěř. 13.8,2002; B. G. Fidric, V. G. Dominie, S. Sanders, „Optical couplers for multimode fibers“, patent US 6 434 302, zvěř. 13.8.2002; resp. WO 9 945 419, zvěř. 10.9.1999; F. Gonthier, L. Martineau, F. Seguin, A. Villeneuve, M. Faucher, N. Azami, and
M. Gameau, „Optical coupler comprising multimode fibers and method of making the same“, WO 2005029146, zvěř. 31.3. 2005).
Druhým způsobem je příčné navázání čerpání z boku aktivního vlákna buď difrakČním prvkem, např. hranolem (T. Weber, W. Luthy, H.P. Weber, V. Neuman, H Berthou, G. Kotrotsios, „A longitudinal and side-pumped single transverse-mode double-clad fiber laser with a speciál silicone coating“ Optics Communications, 115(1-2): 99-104, 1995), prostřednictvím V-drážky (D. J. Ripin and L. Goldberg, „High efficiency side coupling of light into optical fibres using imbedded V-grooves“, Electronics Lett., 31(25): 2204-2205, 1995; L. Goldberg, „Method and apparatus for side pumping an optical fiber“, patent US 5 854 865, zvěř. 29.12.1998), přiložením so šikmo zbroušeného čerpacího vlákna k částečně zbroušenému plášti dvouplášťového optického vlákna (J. J. Larsen and G. Vienne, „Side pumping of double-clad photonic crystal fibers“, Opt. Lett. 29(5): 436-438, 2004), nebo zapuštěním zrcadla do pláště dvouplášťového optického vlákna (J. P. Koplow, S. W. Moore and D. A. Kliner, „A new method for side pumping of double-clad fiber sources“, IEEE J. Quantum Electronics 39(4): 529-540, 2003).
Chytrý způsob je prosté smotání několika holých vláken, jak Čerpacích mnohamódových tak jednomódového vlákna dopovaného prvky vzácných zemin, a obklopení takového vláknového copánku prostředím s nižším indexem lomu, které tvoří vnější plášť vláknového vlnovodu (A. B. Grudinin, D. Payne, P. W. Turner, Μ. N. Zervas, M. Ibsen and Μ, K. Durkin,
WO 0 067 350, zvěř. 9. 11.2000; S. U. Alam, J. Nilsson, P. W. Turner, M. Ibsen, A. B. Grudinin and A, Chin, „Low cost multi-port reconfigurable erbium doped cladding pumped fiber amplifier“, European Conference on Optical Cotnmunication, ECOC'2000, Mnichov, Německo, práce č. 5.4.3, 2000, využito ve výrobcích firmy Southampton Photonics, Velká Británie, pod názvem GTWave technology, viz A. B. Grudinin, D. N. Payne, P. W, Turner, L. J. A. Nilsson, ίο Μ. N. Zervas, M. Ibsen, Μ. K. Durkin, „Multi—fibre arrangement for high power fibre lasers and amplifiers“, U.S. patent application No. 20050105866, zvěř. 19.5.2005.
Dalším problémem specifickým pro čerpání pláštěm je zajistit účinnou absorpci čerpání podél erbiem a yterbiem dopovaných optických vláken (erbium-ytterbium-doped fibres, EYDF). Např.
v případě kruhového průřezu vlákna je selektivně absorbována část čerpání šířící se středem vlákna, tzv. meridiální paprsky, zatímco kosé (mimoosové) paprsky jádro míjejí a tlumeny nejsou. Útlum, absorpce čerpání není homogenní podél celého vlákna, ale po absorpci meridiálních paprsků na počátku vlákna se již čerpání sin téměř beze ztrát. Vlákno se standardním, kruhovým průřezem je proto pro Čerpání přes plášť nejméně vhodné. Podobná situace nastává v případě obdélníkového průřezu vlákna a jiných průřezů. Optimální pro aplikace dvouplášťových aktivních vláken je zajistit maximální absorpci čerpání ve vláknu, tj. zajistit homogenní útlum podél celého vlákna. Toho lze dosáhnout vhodným návrhem tvaru vnitřního pláště, který zajistí tzv. chaotickou dynamiku šíření paprsků (V. Doya, O. Legrand and F. Mortessagne, „Optimized absorptíon in a chaotic double-clad fiber amplifier“, Opt, Lett., 26(12): 872-874, 2001;
P. Leproux, S. Février, V. Doya, P, Roy and D. Pagnoux, „Modeling and Optimization of Double-Glad Fiber Amplifiers Using Chaotic Propagation of the Pump“, Optical Fiber Technology, 7(4): 324-339,2001; P. Peterka, V. Matějec a I. Kašík, „Optimální tvar průřezu vlákna pro pláštěm čerpané vláknové lasery a zesilovače“, vyšlo ve sborníku konference Optické komunikace 2003, Praha, 21-22. října, str. 125-130). Vlakovém „chaotickém“ dvouplášťovém optickém vlákně se při libovolném způsobu buzení dosáhne pojistě délce vlákna statisticky rovnoměrného rozložení intenzity záření po průřezu.
Z dosud popsaných se jako nejbližší zde předkládanému vynálezu jeví řešení podle WO 2005029146 A. Jedno z řešení popsaných v tomto dokumentu obsahuje vazební člen, ve kterém jsou vstupní optická vlákna jen velmi málo kónicky protažena a pak navařena k dvouplášťovému optickému vláknu. Ovšem signálové vlákno je vždy uprostřed vstupního svazku optických vláken; lze říci, že jádro, ve kterém se šíří optický signál, je umístěno ve středu svazku vláken a následně ve středu dvouplášťového optického vlákna s kruhově symetrickým průřezem. Nadto musí být pro dosažení polohy jádra uprostřed průřezu vždy použita nejméně tři vstupní optická vlákna: dvě čerpací optická vlákna a jedno signálové. Při napojení vstupních vláken na vlákno s kruhově symetrickým průřezem se v řadě případů průřez vstupního svazku vláken výrazně liší od průřezu dvouplášťového optického vlákna. A konečně podle WO 2005029146 jsou vstupní vlákna svářena k sobě a tvarována vždy před výrobou vazebního členu.
Předkládaný vynález se od takového řešení popsaného zásadně liší. Jádro, ve kterém se šíří optický signál, je naopak vůči středu dvouplášťového vlákna umístěno asymetricky a jak toto asymetrické umístění jádra, tak i jeho nekruhový tvar přispívají k účinné absorpci čerpání podél vlákna. Kromě toho jsou v předkládaném vynálezu na dvouplášťové optické vlákno s asymetrickým průřezem výhodně připojována pouze dvě optická vlákna (jedno čerpací a jedno signálové optické vlákno). Navíc je tvar dvouplášťového optického vlákna navržen tak, aby co nejvíce odpovídal průřezu vstupních vláken. Lze pak použít vyšší energie svářecího oblouku a dosáhnout tak vyšší pevnosti svaru. Do svářečky optických vláken se vkládají vstupní vlákna nijak nespojená a netvarovaná, což umožňuje použít k výrobě vazebního členu i standardní svářečky optických vláken.
Vynález bude blíže vysvětlen pomocí výkresů a obrázků.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je zařízení, spojovací prvek pro navázání čerpání 1 a signálu 2 do dvouplášťového optického vlákna 7 pro vláknové zesilovače a lasery vyznačující se tím, že je tvořen signálovým optickým vláknem 3, čerpacím optickým vláknem či vlákny 9 a dvouplášťovým optickým vláknem 7, k jehož čelu jsou signálové optické vlákno a čerpací optické vlákno či vlákio na připojena prostřednictvím svaru 8.
Nárokovaný spojovací prvek se vyznačuje tím, že průřez dvouplášťového optického vlákna má tvar čtyřúhelníku (viz preforma 10 a obr. 6 až 9), jehož jedna nebo obě kratší protilehlé strany a popřípadě i jeho rohy mohou být půlkruhovitě zkoseny ajeho vnější rozměry jsou stejné jako společný průřez napojovaných vstupních optických vláken.
Napojení je realizováno ve svářečce optických vláken. Signálové optické vlákno a čerpací optické vlákno se k čelu dvouplášťového optického vlákna připojí svařením po dobu 1 až 2 sekundy za použití svářecího proudu o hodnotě 10 až 18 mA, přičemž přesah vláken při svařuje v rozmezí
5 až 20 mikrometrů.
K uchycení optických vláken ve svářečce takovým způsobem, aby byla zaručena jejich správná vzájemná orientace, slouží drážka pro uchycení lichoběžníkového průřezu, tedy s plochým dnem, viz obr. 4.
Při vkládání dvou optických vláken kruhového průřezu do drážky svářečky se jedno z vláken upevní ke svářečce optických vláken pevně a další vlákno nebo vlákna se po vložení do drážky svářečky nastaví pomocí mikroposuvu tak, aby jejich čela ležela v jedné rovině, načež se vlákna v drážce pro uchycení pevně uchytí přítlačnou západkou.
Toto řešení navázání se tak principiálně odlišuje od existujících metod současného navazování čerpání a signálu ve směru osy dvouplášťového optického vlákna, využívajících jako mezistupeň pro kombinaci signálového vlákna a čerpacích vláken speciální vazební člen z kónicky tvarovaných optických vláken (viz výše uvedené patenty US 5 864 644, US 6 778 562, US 6 434 295
US 6 434 302 a WO 2005029146).
Výhodou zde navrhovaného řešení je jednodušší a dostupnější technologie, která nevyžaduje zařízení pro výrobu bikónických svařovaných vazebních členů jako u jiných metod čelního navazování záření, ani zavádění difrakčního elementu jako u metod bočního čerpání. K napojení čerpacího a signálového vlákna na dvouplášťové optické vlákno stačí svářečka optických vláken. Další výhoda tohoto uspořádání vyplývá z tvaru dvouplášťového optického vlákna, který je co nejvíce přizpůsoben napojovaným optickým vláknům, viz obrázek 1, řez B-B. Jak asymetricky umístěné jádro, tak nekruhový tvar přispívají k účinné absorpci čerpání podél vlákna. Preforma dvouplášťového optického vlákna je vytvořena technologií MCVD (Modifíed Chemical Vapour
Deposition) a dopováním jádra prvky vzácných zemin, např. prvky erbía a yterbia z roztoku („solution doping“ technique).
Specifického průřezu a asymetrické polohy jádra je z výchozích válcových preforem dosaženo broušením. Tažení vlákna z preformy probíhá za nižších teplot než je obvyklé u standardních vláken, aby byl co nejvíce zachován nekruhový tvar průřezu preformy. Při tažení je na vlákno nanášen pokryv např. z polysiloxanového polymeru nebo fluorovaného akrylátu. Tento pokryv musí mít nižší index lomu než má křemenný materiál vlákna, takže vnitřní, křemenný plášť vlákna tvoří mnohamódový vlnovod pro šíření čerpání.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 znázorňuje spojovací prvek pro navázání záření jak čerpání i (vedeného v mnohamódovém vlákně 9), tak signálu 2 (vedeného v jedno- nebo málomódovém vlákně 3) do jednoho dvouplášťového optického vlákna 7. Signálové a čerpací optická vlákna jsou k Čelu dvouplášťového optického vlákna připojeny svarem 8. Oblast svaru je stejně jako dvouplášťové optické vlákno pokryta materiálem 4, např. polymerem s nižším indexem lomu než je křemenné optické vlákno. Díky specifickému návrhu průřezu dvouplášťového optického vlákna, který zajišťuje chaotické šíření paprsků, je čerpací záření rozloženo rovnoměrně po průřezu mnohamódového i o vláknového vlnovodu 5. Signál se šíří v jedno- nebo málomódovém jádře 6.
Obr. 2 je snímek svaru dvou optických vláken standardního průměru 125 pm připojených na dvouplášťové optické vlákno. Jedná se o pohled shora, v levé části jsou dvě optická vlákna, která odpovídají jedno- nebo málomódovému vláknu 3 pro navázání signálu a mnohamódovému vlák15 nu 9 pro čerpání záření a v pravé části jedno dvouplášťové optické vlákno 7.
Obr, 3 je mikroskopová fotografie zalomeného konce vlákna, ze které je patrný průřez dvouplášťového optického vlákna 7.
Obr. 4 znázorňuje řez drážkou pro uchycení s plochým dnem podle tohoto vynálezu, sloužící k uchycení optických vláken ve svářečce tak, aby byla zaručena jejich správná vzájemná orientace.
Pro srovnání je na Obr. 5 znázorněna standardní drážka pro uchycení, sloužící k uchycení optic25 kých vláken ve svářečce.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Provedení podle vynálezu s jedním čerpacím optickým vláknem je znázorněno na Obr. 6. Jedná se o spojovací prvek pro navázání signálu a čerpání do dvouplášťového optického vlákna 2, jehož preforma JO je vybroušena z jedné, kruhové preformy. Průřez odpovídající výchozí kruhové preformě je naznačen čárkovaně. Čerpání je přivedeno do dvouplášťového optického vlákna jedním optickým vláknem 9 a signál je také přiveden do dvouplášťového optického vlákna jedním optickým vláknem 3.
Příklad 2
Provedení podle vynálezu se dvěma čerpacími optickými vlákny je znázorněno na Obr. 7. Jedná se o spojovací prvek pro navázání signálu a čerpání do dvouplášťového optického vlákna 7, jehož preforma Γ0 je vybroušena z jedné, kruhové preformy. Průřez odpovídající výchozí kruhové preformě je naznačen čárkovaně. Čerpání je přivedeno do dvouplášťového optického vlákna 7 dvěma optickými vlákny 9 a signál je přiveden do dvouplášťového optického vlákna jedním optickým vláknem 3.
Příklad 3
Další provedení podle vynálezu s jedním čerpacím optickým vláknem je znázorněno na Obr. 8. Jedná se o spojovací prvek pro navázání signálu a čerpání do dvouplášťového optického vlákna
7, jehož preforma Π) je složena ze dvou zbroušených preforem. Průřez odpovídaj ící výchozím
kruhovým preformám je naznačen čárkovaně. Čerpání je přivedeno do dvouplášťového optického vlákna 7 jedním optickým vláknem 9 a signál je také přiveden do dvouplášťového optického vlákna jedním optickým vláknem 3.
Příklad 4
Jiné provedení podle vynálezu se dvěma čerpacími optickými vlákny je znázorněno na Obr. 9. Jedná se o spojovací prvek pro navázání signálu a čerpání do dvouplášťového optického vlákna io 7, jehož preforma 10 je složena ze tří zbroušených preforem. Průřez odpovídající výchozím kruhovým preformám je naznačen čárkovaně. Čerpání je přivedeno do dvouplášťového optického vlákna 7 dvěma optickými vlákny 9 a signál je při veden do dvouplášťového optického vlákna jedním optickým vláknem 3.
Průmyslová využitelnost
Navrhované řešení může být využito jak ve vláknových zesilovačích pro optické komunikace, tak ve výkonových vláknových laserech, které mají mnoho jiných oblastí využití, kromě optických komunikací např. ve strojírenství (zpracování materiálu, mikrosváření) letecká doprava (systémy LI DAR), ochrana životního prostředí (monitorování znečištění ovzduší). Způsob napojení dvou vláken najedno se specifickým průřezem zajišťujícím chaotické šíření paprsků může být využit pro konstrukci Y- a X- mnohamódových vazebních členů pro optovláknové senzory.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spojovací prvek pro navázání signálu a čerpání do dvouplášťového optického vlákna pro vláknové zesilovače a lasery, vyznačující se tím, že je tvořen signálovým optickým vláknem (3), čerpacím optickým vláknem či vlákny (9) a dvouplášťovým optickým vláknem (7), k jehož čelu jsou signálové optické vlákno (3) a čerpací optické vlákno či vlákna (9) připojena
    35 prostřednictvím svaru (8).
  2. 2. Spojovací prvek podle nároku 1, vyznačující se tím, že průřez dvouplášťového optického vlákna má tvar čtyřúhelníku, jehož jedna nebo obě kratší protilehlé strany a popřípadě i jeho rohy mohou být půlkruhovitě zkoseny ajeho vnější rozměry jsou stejné jako společný prů40 řez napojovaných vstupních optických vláken.
  3. 3. Způsob výroby spojovacího prvku podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že signálové optické vlákno a čerpací optické vlákno se k čelu dvouplášťového optického vlákna připojí svařením ve svářečce optických vláken, po dobu 1 až 2 sekundy za použití svářecího
    45 proudu o hodnotě 10 až 18 mA, přičemž přesah vláken při svaru je v rozmezí 5 až 20 mikrometrů.
  4. 4* Způsob výroby spojovacího prvku podle nároku 3, vyznačující se tím, že spojovaná optická vlákna se ve svářečce upevní do drážky pro uchycení mající lichoběžníkový profil,
    50 jejíž spodní strana vytváří ploché dno o šířce odpovídající šířce vkládaných optických vláken.
  5. 5. Způsob výroby spojovacího prvku podle nároků 3a 4, vyznačující se tím, že při polohování dvou optických vláken kruhového průřezu do drážky svářečky se jedno z vláken upevní ke svářečce optických vláken pevně a další vlákno nebo vlákna se po vložení do drážky
    5 svářečky nastaví pomocí mikroposuvu tak, aby jejich čela ležela v jedné rovině, načež se vlákna v drážce pevně uchytí přítlačnou západkou.
CZ20050227A 2005-04-12 2005-04-12 Spojovací prvek a zpusob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a cerpání do dvoupláštového optického vlákna CZ301215B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050227A CZ301215B6 (cs) 2005-04-12 2005-04-12 Spojovací prvek a zpusob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a cerpání do dvoupláštového optického vlákna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050227A CZ301215B6 (cs) 2005-04-12 2005-04-12 Spojovací prvek a zpusob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a cerpání do dvoupláštového optického vlákna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2005227A3 CZ2005227A3 (cs) 2006-11-15
CZ301215B6 true CZ301215B6 (cs) 2009-12-09

Family

ID=37435181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050227A CZ301215B6 (cs) 2005-04-12 2005-04-12 Spojovací prvek a zpusob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a cerpání do dvoupláštového optického vlákna

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ301215B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305868B6 (cs) * 2014-12-12 2016-04-13 Ústav Fotoniky A Elektroniky Av Čr, V. V. I. Přizpůsobovací člen profilu pole signálové větve slučovačů signálu a čerpání, slučovač a optické zařízení

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999045419A1 (en) * 1998-03-04 1999-09-10 Sdl, Inc. Optical couplers for multimode fibers
US6434295B1 (en) * 1999-01-14 2002-08-13 Jds Uniphase Corporation Side coupled pumping of double clad fiber gain media
EP0893862B1 (en) * 1997-07-21 2004-06-16 Lucent Technologies Inc. Tapered fiber bundles for coupling light into and out of cladding-pumped fiber devices
WO2005029146A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 Itf Technologies Optiques Inc.-Itf Optical Technologies Inc. Optical coupler comprising multimode fibers and method of making the same
EP1326105B1 (fr) * 2002-01-03 2007-02-28 Alcatel Coupleur optique pour pompe multimode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0893862B1 (en) * 1997-07-21 2004-06-16 Lucent Technologies Inc. Tapered fiber bundles for coupling light into and out of cladding-pumped fiber devices
WO1999045419A1 (en) * 1998-03-04 1999-09-10 Sdl, Inc. Optical couplers for multimode fibers
US6434302B1 (en) * 1998-03-04 2002-08-13 Jds Uniphase Corporation Optical couplers for multimode fibers
US6434295B1 (en) * 1999-01-14 2002-08-13 Jds Uniphase Corporation Side coupled pumping of double clad fiber gain media
EP1326105B1 (fr) * 2002-01-03 2007-02-28 Alcatel Coupleur optique pour pompe multimode
WO2005029146A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 Itf Technologies Optiques Inc.-Itf Optical Technologies Inc. Optical coupler comprising multimode fibers and method of making the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305868B6 (cs) * 2014-12-12 2016-04-13 Ústav Fotoniky A Elektroniky Av Čr, V. V. I. Přizpůsobovací člen profilu pole signálové větve slučovačů signálu a čerpání, slučovač a optické zařízení

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2005227A3 (cs) 2006-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7286283B2 (en) Optical fiber coupling arrangement
CN101288211B (zh) 光纤激光器
JP5265211B2 (ja) 迷光を放散させるための光ファイバの構成
US5790722A (en) High power optical fiber amplifier/laser system
US8768117B2 (en) Optical fiber coupler, method of manufacturing the optical fiber coupler, and active optical module
EP2477284B1 (en) Light combiner and fiber laser device using same
US7916386B2 (en) High power optical apparatus employing large-mode-area, multimode, gain-producing optical fibers
US8085464B2 (en) Multi-clad optical fibre amplifier with optimized pumping
US11588292B2 (en) Photonic lantern structures and devices
US20090251770A1 (en) Cladding pumped fibre laser with a high degree of pump isolation
JP2009032910A (ja) 光ファイバレーザ用光ファイバ及びその製造方法、並びに光ファイバレーザ
US20050207455A1 (en) Method and apparatus for efficient coupling of pump light into fiber amplifiers
EP0723714A1 (en) A high power optical fiber amplifier pumped by a multi-mode laser source
US20080267227A1 (en) Gain-clamped optical amplifier using double-clad fiber
JP5378852B2 (ja) 光源装置
JP5378861B2 (ja) 光ファイバレーザ
JP2002185063A (ja) 希土類元素添加光ファイバ及びそれを用いた光デバイス
KR20110065305A (ko) 이중 클래드 광섬유 레이저 소자
CZ301215B6 (cs) Spojovací prvek a zpusob výroby spojovacího prvku pro navázání signálu a cerpání do dvoupláštového optického vlákna
KR101889293B1 (ko) 광 공진기
WO2022202768A1 (ja) レーザ装置および加工装置
JPH04253037A (ja) マルチファイバ光増幅器およびそれを用いた多心光フ            ァイバの接続構造
Peterka et al. Laser performance of double-clad Er/Yb doped fiber with cross-section tailored for direct splicing to the pump and signal fibers
CZ28064U1 (cs) Přizpůsobovací člen profilu pole signálové větve slučovačů signálu a čerpání, slučovač a optické zařízení
CZ305868B6 (cs) Přizpůsobovací člen profilu pole signálové větve slučovačů signálu a čerpání, slučovač a optické zařízení

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20190412