近日，我室研究生徐鑫依（第一作者），戴世勋研究员（通讯作者）等在期刊Optics Express (IF=3.2) 发表了题为“Fabrication and performance study of high coupling efficiency side-pump coupler based on fluorotellurite glass fiber”的论文(Optics Express, 2025, 33(9): 19865-19875)。文章链接：https://doi.org/10.1364/OE.559359

       光纤侧面泵浦耦合器广泛应用于光纤激光器和光纤放大器等领域，主要用于高效地将泵浦光耦合至信号光纤的内包层，泵浦纤芯中的掺杂离子。具有较低的热负荷，均匀多点泵浦等优势。软玻璃光纤已成为中红外光纤激光器的理想增益介质，其中，氟化物光纤具有较宽的传输带宽，并在中红外波段展现出较低的传输损耗。近年来已报道了大量关于氟化物光纤侧面泵浦耦合器的研究。然而，氟化物光纤表现出有限的机械强度，并且在接触水分时容易潮解，这给实现高功率输出带来了显著挑战。碲酸盐玻璃具有较低的声子能量、宽的红外透过窗口、较好的热稳定性和化学稳定性，这使得其成为一种潜在的可用于研制中红外光纤激光器件的增益介质。然而，碲酸盐玻璃中OH−的存在限制了其在中红外光纤激光器件方面的应用。氟碲酸盐玻璃光纤通过在碲酸盐玻璃组分中引入氟化物成分可以通过化学反应有效破坏O-H键，从而降低玻璃中OH-的含量，这使得氟碲酸盐玻璃光纤兼具氟化物玻璃光纤和碲酸盐玻璃光纤的优势。

       本工作研制了一种基于自制低损耗氟碲酸盐玻璃光纤的高效侧面泵浦耦合器。系统地研究了泵浦光纤腰径、缠绕圈数和泵浦光纤折射率对侧面泵浦耦合器耦合效率的影响。采用在波长在976nm时损耗为0.24 dB/m的氟碲酸盐光纤为泵浦光纤（其折射率与信号光纤包层的折射率相似）。当腰直径为10 μm的泵浦光纤绕信号光纤3圈时，所制备的耦合器的耦合效率可达88.66%。此外，该耦合器可以承受约10 W的最大泵浦功率。激光器和耦合器在50分钟内的稳定性分别为0.3328%和0.4619%。这是迄今为止报道的基于自制中红外（MIR）软玻璃光纤的侧泵耦合器最高的耦合效率，并在掺铒氟碲酸盐光纤上实现了2.7 μm的荧光输出。该研究为研制高耦合效率的中红外侧面泵浦耦合器提供了有意义的参考。

图1 侧泵耦合器示意图

图2 在5-30 µm的腰部直径下锥长对耦合效率的影响

图3 测试耦合效率的实验装置