大芯徑摻鉺光纖脈沖放大器的理論研究與仿真.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)高光束質(zhì)量激光輸出，傳統(tǒng)的光纖放大器和光纖激光器均采用芯徑較小的單模光纖作為增益介質(zhì)波導(dǎo)。在脈沖激光應(yīng)用領(lǐng)域中，這類小芯徑光纖放大器和激光器的輸出脈沖能量受限于自發(fā)輻射放大、非線性效應(yīng)以及光纖的端面損傷?；谶@樣的限制，本文探討了以多模光纖作為光纖放大器和光纖激光器增益介質(zhì)波導(dǎo)的可行性。
　　本文從波動(dòng)理論基礎(chǔ)出發(fā)，結(jié)合模式耦合理論和彎曲損耗理論，提出了一種用于分析彎曲多模光纖的空間濾波特性的理論模型，并運(yùn)用逐步掃面法、二

2、分法以及四階龍格－庫塔法對(duì)此模型進(jìn)行了數(shù)值仿真。仿真結(jié)果表明，彎曲多模光纖的空間濾波作用能夠很好地彌補(bǔ)了因多模波導(dǎo)的引入所引起的光束質(zhì)量劣化問題。
　　對(duì)多模光纖采取彎曲來抑制高階模的方法帶來了額外的功率損耗，這個(gè)額外的損耗對(duì)光纖放大器的增益以及輸出的激光脈沖能量都會(huì)造成影響。本文通過對(duì)損耗機(jī)制的分析，計(jì)算出多模光纖的基模等效損耗系數(shù)，并將其引入到光纖放大器模型中去，得到了存在彎曲損耗時(shí)的光纖放大器等效模型，并詳細(xì)分析了彎曲損耗對(duì)