傳能光纖仿真研究.pdf

1、自第一臺(tái)激光器出現(xiàn)之后，出現(xiàn)了利用光子作為能量載體的學(xué)科——能量光電子學(xué)。隨著能量光電子技術(shù)的不斷進(jìn)步和各種新型高功率激光器的不斷涌現(xiàn)，采用石英光纖傳輸激光的設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用。石英光纖是一種以高折射率的純石英材料為纖芯，以低折射率的有機(jī)或無(wú)機(jī)材料為包層的光學(xué)纖維。由于石英光纖傳輸波長(zhǎng)范圍寬，適用于紫外到紅外波段激光能量的傳輸，又因?yàn)槭⒐饫w數(shù)值孔徑大、芯徑大、機(jī)械強(qiáng)度高、彎曲性能好和耦合簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以石英光纖在高功率激光傳輸系統(tǒng)中具有

2、其他材料不可比擬的優(yōu)勢(shì)。 本文研究的主要內(nèi)容是針對(duì)特定高能激光器應(yīng)用系統(tǒng)而對(duì)傳能光纖進(jìn)行仿真和應(yīng)用研究。本文仿真分析主要包括高能激光與光纖的耦合、高能激光的光纖傳輸和高能激光光纖出射能量分布三個(gè)方面。首先仿真分析單透鏡耦合方式下，不同透鏡焦距、調(diào)整誤差對(duì)高能激光的光纖耦合效率、高能激光的光纖傳輸效率和出射激光能量分布的影響。其次，建立光纖宏觀彎曲模型，仿真分析了彎曲損耗與光纖芯徑、彎曲半徑、數(shù)值孔徑的關(guān)系。并對(duì)錐形光纖、斜端面、