半導(dǎo)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(guó)防軍事等方面有著廣泛的需求和應(yīng)用。雙包層光纖激光器的發(fā)展帶來了一項(xiàng)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(dǎo)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(jìn)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(guān)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(dǎo)體激光器及其列陣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及其光場(chǎng)分布，就遠(yuǎn)場(chǎng)特性進(jìn)行了重點(diǎn)分析。分析了雙包層光纖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、著重分析了內(nèi)包層結(jié)構(gòu)為圓形和矩形時(shí)雙包層光纖的吸收特性，理論推導(dǎo)了光纖耦合公式及應(yīng)遵循的耦合條件，對(duì)激光和光纖機(jī)械

3、對(duì)準(zhǔn)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(jìn)行了分析并建立理論模型進(jìn)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(duì)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(jìn)行側(cè)面泵浦的工藝方法。即在光纖預(yù)制棒上進(jìn)行刻槽，然后對(duì)側(cè)面已刻出一長(zhǎng)條V型槽的預(yù)制棒進(jìn)行拉絲。針對(duì)這種新的側(cè)面泵浦方法的耦合效率進(jìn)行了理論的分析和計(jì)算。通過求交迭場(chǎng)的積分求出這種新的側(cè)面泵浦方法的耦合效率，并對(duì)激光二極管陣列距