多模光纤合束器是高功率光纤激光器、放大器以及光交换网络的关键器件。 以前传统的通过透镜聚焦进入光纤端面的耦合方法,其稳定性和可靠性都较差,很难获得能够体现全光纤无缝连接的方案设计，采用多模光纤合束器则可以解决上述问题。多模光纤合束器将多根光纤组成的光纤束逐渐收缩为单根与双包层光纤尺寸相匹配的多模光纤，再与双包层光纤连接。这种技术适用于多个带尾纤的大功率二极管同时泵浦。而且可以将光纤束中心的一根多模光纤替换为适于信号光传输的单模光纤与双包层光纤纤芯熔接，这样泵光可以从多模光纤耦合到掺杂光纤内包层中，而信号光可以从中心的单模光纤耦合到纤芯中，从而可以实现环形腔的结构设计，使得耦合系统结构灵活，因此多模光纤合束器是一种非常有用的耦合器件。

多模光纤合束器的应用已经非常广泛，多模光纤合束器最早由美国的IPG 提出，主要的研制单位有美国的 OFS 、加拿大的 ITF 和法国的 HIGHWAVE 等，表 2.4 为国外主要研制产品的技术参数，国内目前仍然处于基础研究的初级阶段，我们利用现有设备和自己研制的光纤，进行了多模光纤耦合器的研究。

多模光纤合束器按其应用方式可以分成两类,不包含信号光纤的N ×1 光纤合束器和包含信号光纤的(N 1)×1 光纤合束器。前者主要用于高功率光纤激光器中，后者主要在高功率光纤放大器的设计中使用。

N ×1 光纤合束器将N 根多模输入光纤熔融拉锥并截断,然后和一根多模光纤熔接形成N ×1 结构的光纤合束器。该类型器件可以实现多个泵浦半导体激光器到增益光纤的高效耦合，在无需信号光注入的光纤激光器中可以作为耦合系统来使用，所以N ×1 光纤合束器特别适合于高功率光纤激光器的研制需要，这种器件主要用在光纤激光器中, 将N 个半导体激光器输出的激光通过N ×1 光纤合束器合并进单根光纤输出,或直接和光纤激光器的增益光纤熔接在一起,如果在光纤中写入光栅,则可以构成全光纤激光器。

和N×1光纤合束器不同, ( N 1)×1光纤合束器中心的一根光纤是单模光纤。在制作过程中,将N根多模光纤紧密地放在一根单模光纤周围,然后熔融拉锥,从熔锥区中间截断,并和一根双包层光纤熔接。这种光纤合 束器可以用于光纤放大器中,构成全光纤的光纤放大器,中间的单模光纤用于信号光的输入。

多模光纤合束器的优点是可以将多束泵浦光高效地合并到一根光纤，在耦合过程中光束参数乘积（BPP）是否匹配决定着耦合效率的高低，因此在光纤合束器的设计和制作中要满足下面两个基本条件：

(1) 对输入光纤的数目 N 有一定的限制。为了使光纤束熔融拉锥后能够与输出光纤很好地熔接,必须要求光纤束的横截面为圆形,并且光纤要紧密地排列在一起,以减少光纤束中光纤之间的空隙,便于光纤束的拉制。当然对于 N ×1 光纤合束器,不一定要求对称排列。但是,对于( N 1)×1 的光纤合束器,因为中心的一根光纤是单模信号光纤,所以多模光纤要围绕着单模光纤排列。如果光纤是按照正六边形的紧密排列。(2) 多根多模光纤内传输的光，通过合束耦合到一根光纤内传输，根据光束传播过程中光束参数乘积匹配的原理。