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题名低NA大模场光纤高耦合效率模场适配器
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作者
熊峰
慕伟
王洋
马云亮
徐呈霖
张琦
张小贝
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机构
上海大学通信与信息工程学院
中国电子科技集团公司第二十三研究所
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1-13,共13页
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基金
国家自然科学基金(Nos.62022053,62205192)
111计划项目(No.D20231)
+1 种基金
上海市先进光波导智能制造与测试专业技术服务平台项目(No.19 DZ2294000)
上海市科委项目(Nos.22010500100,22ZR1424800)。
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文摘
为提高低数值孔径大模场光纤与单模光纤的耦合效率,并提高输出光束的光束质量,结合加热扩芯技术和大模场光纤拉锥技术实现二者的模场匹配。基于粒子扩散和绝热拉锥方程分别建立了热扩芯光纤和锥形大模场光纤的理论模型,并仿真了其模场分布和传输特性,优化了器件的结构及制备参数。采用数值孔径分别为0.06和0.05的商用和自制的锥形大模场光纤与无附加损耗的热扩芯光纤,制备得到两款模场适配器。分别对器件的插入损耗和光束质量因子进行了实验测试,基于数值孔径分别为0.06和0.05的大模场光纤的模场适配器的正向插入损耗分别为0.29 dB和0.23 dB,正反向损耗差值分别为0.19 dB和0.06 dB,输出光束的质量因子分别为1.26和1.15。仿真和实验结果表明,低数值孔径的大模场光纤对于高阶模式的抑制能力更强且受到纤芯偏移和角度偏移影响更小。基于数值孔径为0.05的大模场光纤的模场适配器具有更高的耦合效率和光束质量,在高功率光纤激光器中有广泛运用前景。
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关键词
光纤光学
模场适配器
光束质量
数值孔径
插入损耗
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Keywords
Fiber optics
Mode field adapter
Beam quality
Numerical aperture
Insertion loss
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
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