半導體激光器與錐形光纖耦合技術研究.pdf

1、本論文就半導體激光器與光纖耦合的問題提出了一種新方法，即采用錐形和半錐形光纖結構的光學耦合系統(tǒng)。這種方法是在充分考慮半導體激光器和光纖的特性的基礎上提出的，具有加工容易、封裝簡單、成本低、效率高的特點，可以通過研磨、腐蝕和熔融的方法來制得。論文中根據(jù)耦合理論，結合半導體激光器的輸出光場的橢圓特性，通過合理設計錐形結構，最大的利用輸出能量，以提高半導體激光器與光纖耦合效率和質量。首先通過對半導體激光器輸出模式場和光纖本征模式場的高斯基模近

2、似，利用交疊積分計算了錐形單模光纖與激光器的耦合效率問題；其次依據(jù)以上近似，利用光線跡蹤法計算了半錐形多模光纖與激光器的耦合效率問題，給出各個參數(shù)對耦合效率的影響和作用，為優(yōu)化設計錐形光纖耦合系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。這種方法的耦合效率在一定條件下可以在100—200μm的工作距離上達到75％-85％。這種錐形和半錐形光纖耦合系統(tǒng)可以方便的排成線陣或陣列，在二極管激光器泵浦固體激光器的泵浦光源輸出、大功率半導體激光器陣列的光功率輸出都有重要的