高功率、大能量、窄脉冲激光与光纤耦合技术研究

摘要

激光与光纤的耦合已经广泛应用于工业、医疗和通信等领域。目前，激光与光纤耦合主要采用直接耦合和透镜耦合方式。由于光纤端面和内部具有一定的损伤阈值，因此，利用前述耦合方式，很难将高功率、大能量、窄脉冲激光耦合进入光纤。 本文在分析了光纤损伤机理的基础上，提出了降低光纤端面和内部激光功率密度和能量密度的新方法，并设计和制作出一种空心圆锥形耦合器。高斯分布的高功率、大能量激光经过该耦合器以后可以变成能量准均匀分布的柱形光束，从而有效地降低了光纤端面上激光的能量密度。利用该耦合器成功地实现了峰值功率为10MW，能量为12mJ，脉冲宽度为12ns的调QNd：YAG激光与多模光纤(直径为600μm)之间的耦合，耦合效率达到72﹪。

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第一章绪论

第二章光纤的损伤机理

第三章激光与光纤耦合损耗

第四章空心圆锥形光源-光纤耦合器

第五章总结

致谢

参考文献

附录