980nm半導(dǎo)體激光器與四角錐透鏡光纖耦合研究

1、分類號：U D C ：T N 2 5 3 密級：互公玨編號：——9 8 0 n m 半導(dǎo)體激光器與四角錐透鏡光纖耦合研究R E S E A R C H O N 9 8 0 n m S E M ⅡC o N D U C T o R L A S E R A N D AQ U A D R A N G U L A R - P Y R A M I D - S H A P E D F I B E R C O U P L I N G學(xué)位授予單位及代碼

2、：量壹堡王太堂( ! Q ! 墾魚≥學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：塑堡電王堂( Q Z Z 墨Q ! ≥論文起止時間：2 0 1 1 ．9 —2 0 1 3 ．1 2申請學(xué)位級別： 碩士摘 要現(xiàn)如今許多固體激光器的泵浦光源都使用9 8 0 r i m 半導(dǎo)體激光器，具體例如E r ：Y A G ，E r ／Y b ：玻璃，E r ：Y L F , E r ：Y 2 S i 0 2 ，E r ：B a Y 2 F 8 等等，同時也被廣泛應(yīng)用于摻E

3、，離子光纖放大器中，只要以9 8 0 n m 泵浦激光、摻E ，離子光纖以及耦合器，就可以將光訊號在光領(lǐng)域中直接放大，節(jié)省其所需要的空間并降低它的成本，如果9 8 0 m - n 泵浦激光器與單模光纖能夠提高更多的耦合效率，那么它會引起人們的越來越多的青睞。由于9 8 0 n m 半導(dǎo)體激光器的輸出光束近似高斯光束，而高斯光束是高度橢圓化的，如果直接與圓對稱光纖進(jìn)行耦合會因為兩者的模場不匹配導(dǎo)致耦合效率很低，所以提出用四角錐透鏡光纖可以

4、很好的解決該問題，這是由于它可以任意形成不同比例的橢球曲面，使其光場模態(tài)容易與扁平的橢圓場型的9 8 0 r i m 泵浦激光匹配，因此大幅提升兩者的耦合效率，即9 8 0 r i m 半導(dǎo)體激光與單模光纖。本文首先介紹了9 8 0 r i m 半導(dǎo)體激光器與光纖耦合技術(shù)，包括單光束和多光束耦合技術(shù)，而單光束耦合技術(shù)又分為直接耦合和間接耦合，由于直接耦合便利，易于封裝，能明顯提高耦合效率等優(yōu)點，我們選擇了直接耦合技術(shù)。由于直接耦合技術(shù)需

5、要制作光纖微透鏡，那又闡述了設(shè)計光纖微透鏡的理念以及設(shè)計出的光纖微透鏡的耦合效率的計算方法。然后對M A T L A B軟件的矩陣運算，繪制函數(shù)及數(shù)據(jù)并圖像化等強大功能進(jìn)行了簡單介紹，并使用該軟件對4 ．2 ／5 ．9 p r o 兩種模場直徑的四角錐光纖微透鏡來進(jìn)行耦合效率的模擬，與其他適合與9 8 0 半導(dǎo)體激光器進(jìn)行光纖耦合的微透鏡進(jìn)行比較得出四角錐光纖微透鏡具有高耦合效率的特點。最后介紹了光纖微透鏡的制作方法并選取了研磨拋光法，