半導(dǎo)體激光器與鏟形光纖耦合技術(shù)研究.pdf

1、隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，光纖的應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣泛。特別是光通信方面，光纖已成為最重要的傳輸介質(zhì)。半導(dǎo)體激光器具有體積小、壽命長(zhǎng)、電光轉(zhuǎn)換效率高、調(diào)制方便、可集成等優(yōu)點(diǎn)，在光通信中得到了廣泛的應(yīng)用。但半導(dǎo)體激光器的有源區(qū)面積很小，其光束發(fā)散角很大，快軸方向一般為30°～40°，在與光纖耦合時(shí)要對(duì)激光光束進(jìn)行準(zhǔn)直及整形來(lái)提高光束質(zhì)量及耦合效率。為了提高耦合失容度和減少調(diào)試、安裝的困難，常用光纖微透鏡來(lái)減少光束的發(fā)散角和增大光纖的數(shù)值孔徑。隨著大

2、功率激光器的研制成功和推廣應(yīng)用，光纖輸出光束的質(zhì)量制約著激光器的應(yīng)用。
　　 目前對(duì)光纖耦合系統(tǒng)的失容度的研究較少，而且大多集中在國(guó)防、軍工等方面，因此對(duì)大功率半導(dǎo)體激光器光纖耦合系統(tǒng)的失容度問(wèn)題具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　 通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外各種鏟形光纖技術(shù)的調(diào)研和比較，主要進(jìn)行了以下幾項(xiàng)工作：
　　 1.介紹了LD的結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)場(chǎng)模式以及光纖傳輸光的基本理論，闡述了激光束的整形方法和提高光纖數(shù)值孔徑的方法?？偨Y(jié)了國(guó)內(nèi)外光纖耦合

3、器的產(chǎn)品現(xiàn)狀，介紹了LD與光纖的耦合方式及耦合系統(tǒng)，并簡(jiǎn)要的介紹了常用的耦合系統(tǒng)。
　　 2.對(duì)鏟形光纖的制備工藝和控制參數(shù)給予了簡(jiǎn)單的介紹。在光纖耦合理論的基礎(chǔ)上，闡述了鏟形光纖與LD的耦合系統(tǒng)分析方法和基本原理。分析了光束發(fā)散角、耦合距離、光纖的芯徑與耦合效率的關(guān)系，并得到了最佳耦合效率和最大耦合效率。
　　 3.對(duì)鏟形光纖耦合系統(tǒng)的失容度進(jìn)行了分析。詳細(xì)說(shuō)明了該系統(tǒng)的功率特性與各維向的失容誤差之間的關(guān)系。為降低調(diào)試