半導(dǎo)體激光器與錐形光纖耦合技術(shù)研究.pdf

1、本論文就半導(dǎo)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(jié)構(gòu)的光學(xué)耦合系統(tǒng)。這種方法是在充分考慮半導(dǎo)體激光器和光纖的特性的基礎(chǔ)上提出的，具有加工容易、封裝簡(jiǎn)單、成本低、效率高的特點(diǎn)，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(jié)合半導(dǎo)體激光器的輸出光場(chǎng)的橢圓特性，通過合理設(shè)計(jì)錐形結(jié)構(gòu)，最大的利用輸出能量，以提高半導(dǎo)體激光器與光纖耦合效率和質(zhì)量。首先通過對(duì)半導(dǎo)體激光器輸出模式場(chǎng)和光纖本征模式場(chǎng)的高斯基模近

2、似，利用交疊積分計(jì)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(jì)算了半錐形多模光纖與激光器的耦合效率問題，給出各個(gè)參數(shù)對(duì)耦合效率的影響和作用，為優(yōu)化設(shè)計(jì)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(dá)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(dǎo)體激光器陣列的光功率輸出都有重要的