掺Nd^(3+)增益导引-折射率交叉导引光纤激光器阈值特性分析

研究了单端泵浦条件下掺Nd^(3+)增益导引-折射率交叉导引(GG-ICG)光纤激光器的阈值特性。建立了单端泵浦条件下改进的速率方程,通过解析解得到了阈值泵浦功率,并分析了阈值泵浦功率与Nd^(3+)掺杂浓度(N),光纤长度(L),纤芯半径(a)以及输出镜反射率(R2s)之间的关系,并给出了理论解释。研究结果表明,当N=1×1020cm-3,L=1 cm,a=45μm,R1s=1,R2s=0.85时,对应的激光阈值最低,为2.95 W。研究结果对光纤激光器的优化设计具有重要的意义。

反折射率增益导引光纤放大器增益特性分析

为了能够更好地研究反折射率增益导引光纤的工作特性及掺镱反折射率增益导引光纤放大器模型,分析其对信号光的放大特性,利用信号光饱和参量S方法,求解速率方程,针对100μm芯径特征尺寸,进行了理论分析及仿真计算。结果表明,在特定的掺杂离子浓度和抽运功率下,得到信号光增益与光纤长度的相互关系,并得到最佳光纤长度、掺杂离子浓度和抽运功率的数值曲线,与普通的光纤放大器相比,其放大特性有很大的提高。

增益导引折射率反导引光纤激光特性的研究

为了实现大模场单模光纤,采用增益导引和折射率反导引相结合的新方法,进行了腔镜反射率对增益导引折射率反导引光纤激光器影响的理论研究,数值模拟了不同增益系数和负折射率差值情况下的模场分布及对模场的影响,得出了单模运转条件。结果表明,增益导引和折射率反导引光纤可以实现大模场面积,这为设计大模场光纤提供了理论依据,具有重要的指导意义。

折射率径向平方律变化的增益引导光纤的束缚因子

主要探讨了折射率与增益的共同导引下,折射率径向平方律变化的增益引导光纤束缚因子的大小。首先解出了折射率径向平方律变化的增益引导光纤的场解,然后由波印廷定理推导得出了光纤中束缚因子的计算公式,最后利用数值计算的方法,得到了这种光纤在单模传输下的束缚因子的大小范围。结果显示:折射率平方律变化的增益导引光纤具有比折射率阶跃变化的增益导引光纤更好的束缚能力,利用这种光纤能使光纤激光器得到更高的输出功率。

增益导引折射率反导引大模场光纤激光器特性分析

为了研究增益导引折射率反导引光纤激光器的功率分布及输出特性,根据此类光纤的结构原理和特点,建立了端面抽运的增益导引折射率反导引光纤激光器的基模光速率方程,推导了避免激发高阶模的增益阈值判决条件,并运用弦切法和Runge-Kutta法数值求解了该速率方程,分析了光纤长度、腔镜反射率等参量对基模输出功率的影响。采用芯径为100μm、折射率差为-0.00094、掺杂Yb^(3+)浓度为5×10^(26)/m^3的增益导引折射率反导引光纤构建激光器时,要使得整段光纤不激发高阶模,需使光纤长为3cm、两腔镜反射率为0.98和0.3,当抽运功率为30W时,可获得2.42W的大模场单模输出,斜率效率约为8.1%。结果表明,优化设计腔镜反射率和光纤长度后,采用较短的大模场高掺杂增益导引折射率反导引光纤可获得一定效率的基模输出。

增益导引-折射率反导引大模场光纤激光器抽运技术研究进展

介绍了一种新型增益导引-折射率反导引大模场光纤的结构、基本理论以及其在光纤激光器领域的重要应用.在综合分析了不同抽运条件下的激光输出特性以及光纤的热效应特征后,得出侧面抽运是增益导引-折射率反导引大模场光纤的最佳抽运方案的结论;重点介绍了增益导引-折射率反导引大模场光纤侧面抽运的理论模拟以及基于V形槽技术的侧面抽运实验研究过程,为相关领域的实验研究提供了参考;最后分析了实验结果与理论差距较大的原因,并提出了改进的方向.

增益导引折射率反导引光纤激光器研究进展

增益导引折射率反导引(GG IAG)光纤的特点是纤芯的折射率比包层的折射率小,增益效应保证了模式在此波导中的传输,从而使得该光纤在单模传输的同时,模场尺寸较传统光纤大幅增加。总结了增益导引折射率反导引光纤激光器的研究进展。分别综述了国内外增益导引折射率反导引光纤的理论分析,包括弯曲特性、模式耦合特性、增益饱和特性和温度特性,以及掺钕、掺镱增益导引折射率反导引光纤激光器的实验进展情况。讨论了增益导引折射率反导引光纤激光器在高功率光纤激光中的现状及现阶段急需解决的问题。

增益导引和折射率导引在大模场单模光纤设计中的应用

传统的大模场光纤是通过设计光纤结构来获得大模场面积的,可以实现的模场面积只能达到几百平方微米。增益导引和折射率导引相结合是实现大模场单模光纤的一种新方法。通过分析增益因子对折射率以及归一化频率的影响,得到了光纤中各阶模式截止条件与纤芯包层折射率差和增益因子的关系。最后以包层折射率为1.5734,纤芯折射率为1.5689,纤芯半径为50μm,10%(原子数分数)重掺杂钕离子的磷酸盐光纤作为模拟计算对象,当波长为1.064μm时,得到其模场直径大于90μm。对于普通光纤,增益导引和负折射率导引相结合的方法对实现大模场单模传输很有前景。

基于DisplayPort标准的芯径可达200μm单模光纤传输线

DisplayPort数据线以其高速度、超宽带、低成本为广大终端PC及EC生产厂家所支持,传统的基于铜缆的数据线在用于生产这种新型数据传输线时面临着局限,而基于光缆的Dispalyport显视出巨大应用空间。本文主要论述了一种能从根本上增大单模光纤芯径的方法,首先简单介绍了增益导引效应的原理,重点对纤芯径向折射率平方律变化的光纤中的模式进行了分析,并得出了这种新型光纤中单模传输的数值解。结果表明:使用增益导引技术,突破了在传统的折射率导引下,保持单模大模场面积输出所面临的困境,结果显示这种新型光纤在单模传输时的纤芯直径相对于常规的折射率导引有两个数量级的提高,并指出了对增益导引光纤的广泛的应用前景。