雙包層光纖激光器受激布里淵散射和復(fù)合導(dǎo)引效應(yīng)的理論研究.pdf

1、本文以提高雙包層光纖激光器的輸出激光功率為目的，研究了限制輸出激光功率的受激布里淵散射和可以提高纖芯直徑的增益導(dǎo)引技術(shù)。 在速率方程和耦合方程的基礎(chǔ)上，根據(jù)雙包層光纖激光器中受激布里淵散射的理論模型，采用打靶法并結(jié)合龍格庫塔法等數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行求解，得到了輸出激光功率、入射口斯托克斯光功率和輸入泵浦功率的關(guān)系，以及纖芯直徑、光纖長度、摻雜濃度和最大輸出激光功率的關(guān)系，并分析了受激布里淵散射對雙包層光纖激光器最大輸出激光功率的影響

2、，發(fā)現(xiàn)增大纖芯直徑可以顯著地抑制受激布里淵散射并提高最大輸出激光功率。 由于折射率導(dǎo)引光纖所達(dá)到的模場直徑已經(jīng)不能滿足高功率光纖激光器的要求，本文對可以顯著提高光纖激光器模場直徑的增益導(dǎo)引技術(shù)進(jìn)行了探討。利用復(fù)合導(dǎo)引光纖結(jié)構(gòu)的復(fù)折射率和復(fù)歸一化頻率，在傳統(tǒng)折射率導(dǎo)引光纖的波動理論分析模型的基礎(chǔ)上，討論了復(fù)合導(dǎo)引光纖中的模式傳輸特性，利用割線法求解了復(fù)合導(dǎo)引光纖的特征方程，得到了復(fù)合導(dǎo)引光纖的單模傳輸條件，并對幾種特殊情況進(jìn)行了詳

3、細(xì)討論。 在研究了單模傳輸條件之后，本文進(jìn)一步研究了復(fù)合導(dǎo)引光纖對基模的束縛能力，即LP01模的模式束縛因子。本文從模式束縛因子的定義式出發(fā)，由坡印廷定理和LP01模場的表達(dá)式，得到了LP01模的模式束縛因子的計(jì)算公式，通過數(shù)值求解，得到了復(fù)合導(dǎo)引光纖、純折射率導(dǎo)引光纖以及純增益導(dǎo)引光纖中LP01模的模式束縛因子與歸一化頻率的關(guān)系，分析表明，雖然純增益導(dǎo)引光纖中LP01模的模式束縛因子比純折射率導(dǎo)引光纖小，但仍然對LP01模具有