半導體激光列陣與雙包層光纖耦合技術(shù)的研究.pdf

1、由于雙包層光纖的特殊結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性能，近年來雙包層光纖激光器發(fā)展迅速，越來越受到人們的重視。大功率的雙包層激光器和放大器在光通信，自由空間通信系統(tǒng)，激光醫(yī)療、工業(yè)加工以及國防軍事等方面有著廣泛的需求和應用。雙包層光纖激光器的發(fā)展帶來了一項新的激光泵浦技術(shù)，即包層泵浦技術(shù)，它的核心是如何最大限度的提高從半導體激光器到雙包層光纖內(nèi)包層的耦合效率。此類大功率的雙包層激光器和放大器的泵浦源一般為激光二極管陣列。因此，如何將泵浦光高效的耦合進雙包層

2、光纖(DCF)中便成為了決定大功率激光器和放大器性能的技術(shù)關鍵。雙包層光纖激光器的泵浦耦合技術(shù)一般可以分為兩種，端面耦合和側(cè)面耦合技術(shù)。 本文首先論述了雙包層光纖激光器的發(fā)展現(xiàn)狀以及泵浦耦合技術(shù)，接著分析了作為泵浦源的半導體激光器及其列陣的結(jié)構(gòu)特點以及其光場分布，就遠場特性進行了重點分析。分析了雙包層光纖的結(jié)構(gòu)特點、著重分析了內(nèi)包層結(jié)構(gòu)為圓形和矩形時雙包層光纖的吸收特性，理論推導了光纖耦合公式及應遵循的耦合條件，對激光和光纖機械

3、對準誤差，包括軸向誤差、角度誤差及縱向誤差造成的光纖耦合的影響進行了分析并建立理論模型進行仿真得出結(jié)果。通過比較分析各種耦合結(jié)構(gòu)，由端面耦合的不足引出側(cè)面耦合，對側(cè)面耦合幾種方式的比較分析提出一種新型的制作V型槽進行側(cè)面泵浦的工藝方法。即在光纖預制棒上進行刻槽，然后對側(cè)面已刻出一長條V型槽的預制棒進行拉絲。針對這種新的側(cè)面泵浦方法的耦合效率進行了理論的分析和計算。通過求交迭場的積分求出這種新的側(cè)面泵浦方法的耦合效率，并對激光二極管陣列距