全光纤7x1泵浦合束器是为高功率光纤激光器设计的关键组件，主要用于将多个泵浦光源高效地耦合到双包层光纤内部。本文通过理论和实验研究了N×1泵浦合束器，特别是关注了7×1泵浦合束器的设计与性能。通过对渐变区域和腰部区域长度对合束器效率的影响进行了数值分析，结果表明渐变区域需要最小长度以实现高效率，而腰部区域应尽可能短。随后，制成了一个7×1泵浦合束器，其所有七个端口的传输效率均高于98%，最终总输出功率高达3.81千瓦，传输效率为98.4%。这迄今为止是报告中的最高输出功率，通过更好的切片、焊接以及使用更高功率的激光二极管（LD）进一步提升是有可能的。实验结果验证了理论模拟，表明该模拟可以应用于N×1泵浦合束器的制造过程中。
光纤激光器因其优秀的光束质量、紧凑性、高传输效率以及低维护成本等优势，在工业、生物、医学以及其他领域中得到了广泛应用。当前，光纤激光器已经能够发出千瓦级功率的激光，而在高功率光纤激光器和光纤放大器中通常采用双包层掺杂光纤。因此，如何高效地将泵浦光耦合进双包层掺杂光纤的内包层是实现高功率光纤激光输出的关键。泵浦耦合技术通常可以分为侧向泵浦和端面泵浦，其中侧向泵浦是通过侧面将泵浦光耦合进内包层的一种方式，可以利用一系列方法实现。
为了实现高效率的泵浦合束，合束器设计中的过渡区域和腰部区域的长度至关重要。在本文中，对这两个区域的长度与合束器效率之间的关系进行了数值分析，发现了一个最小长度值，使得渐变区域长度可以达到一个最佳效率，同时腰部区域的长度应当尽可能地短。通过优化这两个关键参数，可以显著提高光纤合束器的总体性能。
在文章中提到的实验过程中，设计并制造了一个7×1的泵浦合束器，并对其性能进行了测试。实验结果显示，7个端口的传输效率均超过了98%，最终输出功率达到了3.81千瓦，且传输效率高达98.4%，是迄今为止报道的最高输出功率。这个实验结果不仅验证了之前的理论模拟，还展示了全光纤7×1泵浦合束器在高功率光纤激光器应用中的巨大潜力。随着切割、焊接技术的进步以及更高功率的激光二极管的使用，光纤激光器的输出功率还有进一步提升的空间。
从技术角度来看，全光纤7×1泵浦合束器的创新之处在于其较高的传输效率以及对多泵浦光源的高效整合能力。这使得高功率光纤激光器能够实现更优的性能，扩大了其在工业加工、医疗、科研等领域的应用范围。此外，全光纤设计避免了传统光学器件中可能存在的诸如对环境敏感、维护复杂等问题，使得光纤激光器更加稳定可靠。
总结而言，本文介绍的全光纤7×1泵浦合束器在提升高功率光纤激光器性能方面具有重要意义。通过理论分析和实验验证，该合束器表现出了极高的传输效率和输出功率，为未来光纤激光技术的发展奠定了坚实的基础。随着相关技术的不断进步和优化，我们有理由期待全光纤7×1泵浦合束器将在更多领域展现出其巨大的应用潜力。
