光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、体积小、质量轻、易散热、工作稳定等众多优点。在大功率光纤激光器和放大器的研究中,实现泵浦光功率高效、安全的耦合是其关键技术之一,泵浦方法主要包括光纤端面泵浦和光纤侧面泵浦两种。现有的侧面泵浦耦合技术主要有:V槽侧面泵浦耦合、嵌入反射镜式泵浦耦合、角度磨抛侧面泵浦耦合和熔锥侧面泵浦耦合等。通过对比结构紧凑性、耦合效率、系统稳定。制作原理熔锥侧面泵浦耦合可以大幅度提高泵浦光功率,实现增益光纤的多点泵浦。侧面泵浦耦合器是一种新型器件,耦合器包括泵浦输入端、信号输入端和输出端及一个无用端口。耦合器的信号输入、输出端光纤一般为无源的双包层光纤,泵浦输入端一般根据所使用泵浦光源的情况,选择相应的匹配多模光纤,无用端有少量的光功率,要妥善处理以免造成危害。

与普通光纤耦合器不同,侧面泵浦耦合器的主要设计目的是为了实现泵浦光功率向信号传输光纤的单向耦合,因此拉锥完成后,两根光纤的纤芯之间相距较远,能量耦合主要发生在侧面泵浦光纤的纤芯与信号光纤的包层之间,泵浦功率从泵浦输入端光纤的纤芯耦合进入信号传输光纤的内包层,而在信号传输光纤的纤芯中传输的激光信号(包括正向和反向光),被限制在传输光纤的纤芯中与泵浦输入端不发生能量耦合,因此侧面泵浦耦合器就起到了泵浦耦合与信号隔离的双重作用。

光纤侧面泵浦耦合器通过全光纤化设计实现了在线泵浦,它可以实现增益光纤的多点泵浦,有利于提高光纤激光器和放大器的转换效率和输出功率,更重要的是它可以有效地屏蔽增益光纤中的后向传输光,保护泵浦光源的安全工作,这对于高功率全光纤化结构的激光器和放大器的研究意义重大。