基于雙Talbot腔的18芯光子晶體光纖相干組束選模研究.pdf

1、雙包層光纖激光器的提出為大功率光纖激光器的開發(fā)提供了基礎(chǔ)。然而隨著光纖輸出功率的提升,進(jìn)一步提高單根光纖功率面臨了非線性效應(yīng)以及達(dá)到熱損傷閾值時(shí)對(duì)光纖造成損傷等問題。將多個(gè)高功率光纖激光器按照一定的規(guī)律進(jìn)行排列組合,使激光器陣列實(shí)現(xiàn)相干合束以得到一束更高功率的激光輸出,這種方法避免了單根光纖會(huì)遇到的問題。本文提出了改進(jìn)的Talbot腔——雙Talbot腔,用于18芯光子晶體光纖的相干組束的選模問題,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。該方案鎖定了同相位超

2、模,驗(yàn)證了18芯光子晶體光纖同相位模分布的正確性,并對(duì)傳統(tǒng)Talbot腔與雙Talbot腔的差異等問題進(jìn)行了分析。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)主要如下:
　　1對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)小孔光闌的選模方案進(jìn)行分析,結(jié)合自由空間多縫干涉衍射理論以及18芯光子晶體光纖同相位模的遠(yuǎn)場(chǎng)分布進(jìn)行討論,認(rèn)為相干組束選模的過程還是應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn),從多層結(jié)構(gòu)慢慢演化至以“缺級(jí)”的方式優(yōu)化遠(yuǎn)場(chǎng)輸出。不過,哪怕在理想的情況下仍然不能輸出一個(gè)圓斑的理想的遠(yuǎn)場(chǎng)分布。

3、r>　　2在分析了傳統(tǒng)Talbot自成像原理之所以不能夠鎖定同相位模的原因是對(duì)各個(gè)超模之間互耦合忽視而造成的。利用這一特點(diǎn),進(jìn)行了對(duì)非同相位超模鎖定的部分研究。認(rèn)為需要對(duì)光纖各纖芯的相位加強(qiáng)控制后,能鎖定需要的非同相位超模。
　　3在Talbot自成像原理的基礎(chǔ)上,提出了雙Talbot腔方案,并以此方案搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了選模實(shí)驗(yàn),并與傳統(tǒng)的Talbot腔實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)比。新方案大大提升了對(duì)同相位模的選模能力,解決了傳統(tǒng)方案對(duì)光