大模場面積單模菊花纖芯分布光纖的研究.pdf

1、由于非線性效應產生的閾值功率與光纖的有效模場面積成正比關系，因此目前解決光纖激光器功率密度提升過程中面臨的非線性效應、光學損傷等問題的最直接最有效的方法之一就是采用大模場面積光纖。然而大模場面積單模光纖已經進行了幾十年的研究，雖然取得了重大的進展，但是絕大部分還都是停留在理論分析和實驗研究的階段，要想實現商用還需要尚需時日，主要是因為現有的大模場面積單模光纖批量生產成品率太低。
　　大模場面積單模菊花纖芯分布光纖可以在克服現有的大

2、模場面積單模光纖批量生產成品率低和瓣狀光纖直徑有限等缺陷同時，增大有效模場面積，達到抑制非線性效應的目的。因此，本文通過數值仿真軟件COMSOL Multiphysics仿真，對大模場面積單模菊花纖芯分布光纖進行相關的研究和分析。本文的主要工作內容如下:
　　(1)從有限元法出發(fā)，給出了有限元法的實現步驟以及利用COMSOLMultiphysics建模和仿真的步驟。通過COMSOL Multiphysics仿真，分別得到階躍折射率

3、單模光纖和4菊花芯大模場面積單模菊花纖芯分布光纖的模場特性、模場面積和纖芯與光纖之間的功率比。經過兩者之間的比較得出結論:改變大模場面積單模菊花纖芯分布光纖菊花芯的折射率，犧牲一定的光束質量，可以顯著的增加同向基模的模場面積。
　　(2)給出了幾種常用的光束質量評價方法，比較它們的優(yōu)缺點，最后將修改后的光束傳輸因子作為本論文中大模場面積單模菊花纖芯分布光纖的光束質量評價標準。
　　(3)通過COMSOL Multiphysi