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(diǎn)，成為近年來光通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。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(duì)泵浦光功率的吸收情況。 對(duì)雙包層光纖的理論分析主要有射線法和波動(dòng)理論兩種方法。 文章首先回顧了運(yùn)用射線法分析均勻雙包層光纖對(duì)泵浦光功率的吸收情況，這種方法以內(nèi)包層內(nèi)的點(diǎn)源為參考對(duì)象，其計(jì)算過程比較復(fù)雜。本文提出了一種更為簡(jiǎn)捷的計(jì)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(duì)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(diǎn)源為參考對(duì)象算出的結(jié)果完全一致，不過其計(jì)算過程更加方便。 本文首次運(yùn)用基于波動(dòng)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(dòng)理論擴(kuò)展至計(jì)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(duì)實(shí)際工程中光纖激光

3、器吸收效率的計(jì)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(shí)的情況。文章又試圖根據(jù)基于波動(dòng)理論的耦合模理論、耦合功率理論和耦合模擴(kuò)散理論，提出一種全新的計(jì)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(duì)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(jì)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(jì)算可以發(fā)現(xiàn)