基于加熱擴芯技術的光纖泵浦耦合器的研制.pdf

1、光纖泵浦耦合器是將多束泵浦光高效地耦合到雙包層光纖內(nèi)包層的光無源器件，作為光纖激光器的核心元器件之一，它的性能直接決定著光纖激光的輸出功率。在泵浦耦合器的傳統(tǒng)制作過程中，拉錐后信號光纖纖芯的模場直徑與輸出雙包層光纖纖芯的模場直徑嚴重失配，從而會引起較大的信號光損耗，限制了信號光的輸入功率?；诖?，本文提出利用加熱擴芯的技術實現(xiàn)信號光纖與輸出的雙包層光纖模場相匹配，從而降低信號光損耗的光纖耦合器制作方法，并從理論和實驗上對泵浦耦合器的傳輸

2、效率進行了深入研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1、利用幾何光學和光束傳輸?shù)姆椒▽︸詈掀鲄?shù)之間的關系進行了仿真，建立了光纖扭轉的模型并進行了數(shù)值計算。
　　2、基于傳統(tǒng)方法的光纖泵浦耦合器的研制。在掌握了多根光纖的組束拉錐、切割及組束拉錐光纖與輸出光纖的低損耗熔接等光纖耦合器制作的關鍵技術基礎上，實現(xiàn)了普通光纖泵浦耦合器的制作，并測試了泵浦光和信號光的損耗，同時利用模場疊加的原理對信號光的損耗進行了理論分析，由于信號光纖和輸出

3、光纖的模場失配嚴重，信號光損耗較大，理論和實驗吻合的較好。
　　3、提出并實現(xiàn)了加熱擴芯技術的光纖泵浦耦合器的研制。首先對擴芯技術進行了理論介紹，提出了基于擴芯技術降低信號光損耗的方法，實現(xiàn)了信號光纖經(jīng)過加熱擴芯處理的泵浦耦合器的研制，并對耦合器的傳輸效率進行了測試，六個泵浦光纖的傳輸效率在96％-99%之間，信號光的傳輸效率由原來的50%提升到93.48%，從而驗證了擴芯技術降低信號光損耗的可行性。基于此方法制作的耦合器為高功率