雙包層光纖激光器吸收效率的分析研究.pdf

1、高功率光纖激光器巧妙地將光纖技術(shù)與激光原理融為一體，與傳統(tǒng)的激光器相比有著諸多優(yōu)點，成為近年來光通信領(lǐng)域的一個研究熱點。論文主要從理論上推導(dǎo)了多種不同內(nèi)包層結(jié)構(gòu)雙包層光纖激光器對泵浦光功率的吸收情況。 對雙包層光纖的理論分析主要有射線法和波動理論兩種方法。 文章首先回顧了運用射線法分析均勻雙包層光纖對泵浦光功率的吸收情況，這種方法以內(nèi)包層內(nèi)的點源為參考對象，其計算過程比較復(fù)雜。本文提出了一種更為簡捷的計算均勻雙包層光纖吸

2、收效率的方法，雖然它同樣基于射線法，但將參考對象改為了內(nèi)包層的邊界，最后算得的結(jié)果與以內(nèi)包層內(nèi)的點源為參考對象算出的結(jié)果完全一致，不過其計算過程更加方便。 本文首次運用基于波動理論的模式概念和WKBJ方法，推導(dǎo)了均勻雙包層光纖的吸收效率公式，結(jié)果與射線法的結(jié)果完全一致，但這是一種新的分析雙包層光纖吸收效率的方法。在此基礎(chǔ)上，文章提出將波動理論擴展至計算漸變型內(nèi)包層折射率雙包層光纖的吸收效率，最后的結(jié)論很理想，對實際工程中光纖激光

3、器吸收效率的計算具有參考作用。 以上分析的都是光纖內(nèi)包層為均勻、沒有缺陷時的情況。文章又試圖根據(jù)基于波動理論的耦合模理論、耦合功率理論和耦合模擴散理論，提出一種全新的計算內(nèi)包層有缺陷雙包層光纖吸收效率的方法。發(fā)現(xiàn)對于相同的內(nèi)包層缺陷面積，不同形狀的內(nèi)包層結(jié)構(gòu)的吸收效率是不同的。 最后，在回顧了利用射線法計算內(nèi)包層有缺陷雙包層光纖吸收效率的基礎(chǔ)上，首次提出了一種新型的內(nèi)包層邊界為等角螺旋線的雙包層光纖結(jié)構(gòu)。通過計算可以發(fā)現(xiàn)