态路小课堂丨光纤合束器介绍

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随着激光应用技术的发展，在材料加工、空间光通讯、遥感、激光雷达和光电对抗等诸多领域都需要更高功率、质量以及亮度的激光束。在单根光纤不能达到要求时，就可以通过光纤合束器对单纤激光器进行组束以获得更高功率。态路通信本文简单为您介绍其相关内容。

结构和原理

光纤合束器由输入光纤、熔锥区和输出光纤组成。输出端为单芯光纤，通过熔融和多根光纤对接，在保证较高的功率的前提下，形成单芯的出光效果，易于进行后续的对接。

分类

根据构成方式，光纤合束器可分为N×1型光纤合束器和（N+1）×1型光纤合束器。

N×1型

N×1型光纤合束器是由N根多模光纤熔融拉锥、切割，然后与一根多模光纤（或一根双包层光纤）熔接，形成N×1型光纤合束器，主要应用于全光光纤激光器中。

（N+1）×1型

(N+1)×1型光纤合束器将N根多模光纤紧密的排列在一根单模光纤的四周，然后对光纤束进行熔融拉锥，从熔锥区截断，并和输出光纤（双包层光纤）进行熔接，主要应用于光纤放大器中。

根据使用功能，光纤合束器可以分为功率型光纤合束器和泵浦型光纤合束器。

功率型

功率型光纤合束器是将多路单模激光合束到一根光纤中输出，以提高激光输出功率（也称SM-MM光纤合束器）。

泵浦型

泵浦型光纤合束器主要是将多路泵浦光合束到一根光纤中输出，主要用来提高泵浦功率（也称MM-MM光纤合束器）。

根据不同应用需求，可以选择合适的光纤类型（双包层光纤、单模光纤、多模光纤）制作不同类型的光纤合束器。

2大性能指标：传输功率和承载功率

传输效率

光纤合束器传输效率为输出功率与输入功率的比值，是光纤合束器性能的决定性因素。它不仅直接影响光纤激光系统的效率，也间接决定了光纤合束器可以承受的功率。此外，传输效率越高的端口，在使用时发热量越小。传输效率越低的端口，在使用时发热量越大（光纤合束器锥区很大一部分能量损失都转化成了热能）。因此，提高每个光纤端口的传输效率不仅可以提高系统的整体效率，还可以降低散热，使系统更加稳定。

承载功率

光纤合束器的整体承载功率可以近似的表示为合束器单臂承载功率和输入光纤数量之积。因此，如需提升合束器的整体功率，一方面可以增加合束器的单臂承载功率，另一方面可以增加合束器的输入光纤数量。

2×1、3×1、4×1、7×1和19×1光纤合束器结构

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