大功率半導(dǎo)體激光器高效耦合技術(shù)研究.pdf

1、大功率半導(dǎo)體激光器與光纖耦合，應(yīng)用于越來(lái)越多的領(lǐng)域，比如光纖通信系統(tǒng)中的光源和光纖放大器的泵浦源；醫(yī)療方面的激光手術(shù)；材料加工方面的焊接和熱處理等等。大功率LD與透鏡光纖距離z、位移誤差以及角度誤差是影響耦合效率的重要因素，本文針對(duì)這三種因素，設(shè)計(jì)了一個(gè)軟件，用于仿真和設(shè)計(jì)大功率LD與透鏡光纖耦合系統(tǒng)。
　　 仿真軟件能夠仿真大功率半導(dǎo)體激光器與三種透鏡光纖--錐形透鏡光纖、球形透鏡光纖、柱狀楔形透鏡光纖耦合。仿真軟件大大減小了

2、因直接加工引起的材料損耗。
　　 分別對(duì)三種耦合系統(tǒng)進(jìn)行建模，分析它們的模場(chǎng)分布、匹配等問(wèn)題，得出耦合效率與大功率LD和透鏡光纖距離z，其次在最優(yōu)z的條件下，分析x，y方向上的位移誤差、角度誤差對(duì)耦合效率的影響。
　　 仿真軟件是由VB和MATLAB混合編程而成。VB在用戶界面設(shè)計(jì)和快速開發(fā)等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但在處理復(fù)雜數(shù)據(jù)信息方面不具有優(yōu)勢(shì)；MATLAB是集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的、功能強(qiáng)

3、大、操作簡(jiǎn)單的語(yǔ)言。本文使用MATLAB對(duì)所建模型進(jìn)行編程仿真，使用VB設(shè)計(jì)用戶界面，采用ActiveX自動(dòng)化(OLE自動(dòng)化)的方法，實(shí)現(xiàn)VB與MATLAB自動(dòng)化連接。
　　 仿真軟件界面包括主界面和三種透鏡光纖耦合系統(tǒng)--球形透鏡光纖耦合系統(tǒng)、錐形透鏡光纖耦合系統(tǒng)、柱狀楔形透鏡光纖耦合系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)定大功率半導(dǎo)體激光器和透鏡光纖的參數(shù)，可以模擬出它們的模場(chǎng)，耦合效率隨焦距、位移誤差以及角度誤差變化情況。
　　 對(duì)仿真軟件

4、進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的目的是通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較，驗(yàn)證所開發(fā)的系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。由于實(shí)驗(yàn)條件有限，本文采用將仿真結(jié)果與國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，分析引起仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同的原因，例如研究者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作不當(dāng)引起的損耗等。
　　 另外，本文對(duì)合束器進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)研究。目前，國(guó)外研究合束器的技術(shù)水平高于國(guó)內(nèi)研究水平，國(guó)內(nèi)外的研究成果較少，且具有很強(qiáng)的保密性，合束器具有很重要的應(yīng)用性，所以研究合束器具有很重要的意義。