雙包層摻雜光纖由纖芯、內(nèi)包層、外包層和保護(hù)層四個(gè)層次組成。
內(nèi)包層的作用有包繞纖芯,將激光輻射限制在纖芯內(nèi);作為波導(dǎo)對藕合到內(nèi)包層泵浦光多模傳輸,使之在內(nèi)包層和外包層之間來回反射,多次穿過單模纖芯而被吸收。
纖芯的作用有吸收進(jìn)人的泵浦光,輻射激光限制在纖芯內(nèi);作為波導(dǎo),激光限制在纖芯內(nèi)傳輸,控制模式。
在雙包層光纖激光器情況下,泵浦輻射不是直接發(fā)射到激活芯層,而是進(jìn)人周圍的多模芯層。泵浦芯層也像包層,為了實(shí)現(xiàn)泵浦芯層對激活芯層的光波導(dǎo)特征,周圍涂層必須具有小的折射率。通常使用摻硅玻璃或具有低折射率的高度透明聚合物。泵浦芯層的典型直徑為幾百微米,它的數(shù)值孔徑NA--O. 32-0.7。
發(fā)射到泵浦芯層的輻射在整個(gè)光纖長度內(nèi)耦合進(jìn)人激光器芯層,在那里被稀土離子所吸收,所有的高能級光被激發(fā)。利用這項(xiàng)技術(shù),多模泵浦輻射可以有效地從大功率半導(dǎo)體激光器中轉(zhuǎn)換成為激光輻射,而且具有優(yōu)良的光束質(zhì)量。