Fabrication of All-fiber 7x1 Pump Combiner Based on a Fiber Chip for High Power Fiber Lasers

고출력 광섬유 레이저를 위한 광섬유 칩 기반 All-fiber 7x1 펌프 광 결합기 제작

In this paper, we report measured results for an all-fiber $7{\times}1$ pump combiner based on an optical fiber chip for high-power fiber lasers. An optical-fiber chip was fabricated by etching a fiber, having core and cladding diameters of 20 and $400{\mu}m$, in the longitudinal direction. To both ends of the etched chip, we spliced input and output fibers. First, we tied together seven optical fibers, having core and cladding diameters of 105 and $125{\mu}m$ respectively, in a cylindrical bundle and spliced them to the $375-{\mu}m$ end of the optical-fiber chip. Then, we attached an output DCF with core and cladding diameters of 25 and $250{\mu}m$ to the $250-{\mu}m$ end of the optical-fiber chip. Finally, the fabricated $7{\times}1$ pump combiner showed an average optical coupling efficiency of about 90.2% per port. This chip-based pump combiner may replace conventional pump combiners by massive production of fiber chips.

본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저를 위한 광섬유 칩 기반 all-fiber $7{\times}1$ 펌프 광 결합기의 제작에 대하여 보고한다. 광섬유 칩은 코어, 클래딩 직경이 각각 20, $400{\mu}m$인 광섬유를 길이 방향으로 식각하여 제작하였다. 7개의 입력 광섬유 부분은 105, $125{\mu}m$의 코어, 클래딩 직경을 가진 7개의 입력 광섬유를 원통형 다발로 제작하여 광섬유 칩의 $375{\mu}m$부분에 융착하였고, 1개의 출력 광섬유는 코어, 클래딩 직경이 각각 25, $250{\mu}m$ 광섬유를 광섬유 칩의 $250{\mu}m$부분에 융착하여 최종적으로 $7{\times}1$ 펌프광 결합기를 제작하였다. 제작된 광섬유 칩 기반 $7{\times}1$ 펌프 광 결합기의 포트별 평균 광 전달 효율은 약 90.2%로 나타났다.