基于耦合作用的大模场面积单模多沟槽光纤的仿真设计与研究
光纤激光器由于具备稳定性好、柔韧性强、光束质量好、能量集中、损耗低等特点,因此吸引了各国研究者们的关注。而由于需求的日益增长,使得光纤激光器逐渐朝高功率输出的方向而发展。
然而高功率信号在光纤里面传播时会导致非线性效应,而大模场面积光纤则被认为是克服该难点非常有用的手段之一。因此,本文的研究内容是对同时具备大模场面积与低弯曲损耗的单模光纤的结构设计与性能分析。
本文的主要工作如下:(1)介绍了大模场面积光纤的研究现状,并说明了相关的仿真分析方法及边界条件的设置。而本文主要是从有限元仿真方法出发,并通过结合完美匹配层来展开研究。
同时,针对弯曲会使光纤的折射率出现失真这一现象,提出了弯曲光纤的等效折射率模型。(2)对本文所关注的主要性能指标展开说明与分析,主要包括:大模场面积特性、低弯曲损耗特性与单模运作特性。
主要性能指标的实现原理如下:对于大模场面积特性,主要通过耦合作用来实现;对于低弯曲损耗特性,则通过增大数值孔径来实现;对于单模运作特性,利用高阶模的抑制作用来完成。(3)设计了一种基于渐变型耦合环与多沟槽的双层纤芯光纤结构, ...