基于空间域和频率域傅里叶变换F^2的光纤模式成分分析

针对高功率光纤激光光束质量诊断的需求,提出了双傅里叶变换F^2法来测量光纤模式成分,该方法侧重于对光纤输出激光的空间域和时间域的傅里叶变换谱进行测量,得到群时延图,给出模式在空间频谱域的分布,以及各个模式的功率占比,与己有的S^2方法相比,该方法大大减小了对移动平台的移动精度要求,适合于测量高功率光纤激光器输出光的模式成分.

迭代法与FFT法位场向下延拓效果的比较

将水平观测面上的实测位场值,垂直投影至下部的延拓水平面上,作为该水平面上的位场初始值.根据该水平面上的初始值,用快速傅里叶变换(FFT)的方法向上延拓计算观测面上的位场值.用观测面上的实测值与计算值的差值,对延拓面上的位场值进行校正.如此反复迭代,直至观测面上的实测值与计算值的差值小到可以忽略.这种空间域的迭代法原理简单,不用解线性代数方程组,有较高的计算速度和良好的延拓效果.本文用迭代法对模型数据和实际数据进行向下延拓,对比了迭代法与常规的FFT法在位场向下延拓中的效果,迭代法显著优于FFT法.

高功率光纤中传输光模式与其波长相关性研究

针对高功率光纤激光模式诊断和光谱诊断的需求,研究了光纤中传输模式的波长相关性,数值计算了光纤中各个模式的模场分布随波长的变化曲线及相应的光束质量,采用双傅里叶变换F^2法实际测量了光纤模式成分与波长的关系曲线.结果表明,光纤中各个模式的模场分布随波长变化,波长越长,模场面积越大;模式的光束质量随波长变化不大,但在截止频率附近明显变差;光纤中各个模式的功率占比与波长有关.