半导体激光器与锥形光纤耦合技术研究

摘要

本论文就半导体激光器与光纤耦合的问题提出了一种新方法，即采用锥形和半锥形光纤结构的光学耦合系统。这种方法是在充分考虑半导体激光器和光纤的特性的基础上提出的，具有加工容易、封装简单、成本低、效率高的特点，可以通过研磨、腐蚀和熔融的方法来制得。论文中根据耦合理论，结合半导体激光器的输出光场的椭圆特性，通过合理设计锥形结构，最大的利用输出能量，以提高半导体激光器与光纤耦合效率和质量。首先通过对半导体激光器输出模式场和光纤本征模式场的高斯基模近似，利用交叠积分计算了锥形单模光纤与激光器的耦合效率问题；其次依据以上近似，利用光线迹踪法计算了半锥形多模光纤与激光器的耦合效率问题，给出各个参数对耦合效率的影响和作用，为优化设计锥形光纤耦合系统提供了理论依据。这种方法的耦合效率在一定条件下可以在100—200μm的工作距离上达到75％-85％。这种锥形和半锥形光纤耦合系统可以方便的排成线阵或阵列，在二极管激光器泵浦固体激光器的泵浦光源输出、大功率半导体激光器阵列的光功率输出都有重要的应用价值。

目录

摘要

独创性声明及论文使用授权的说明

第一章 绪论

第二章 半导体激光器

第三章 光纤传输的基本理论

第四章 半导体激光器与光纤的耦合

第五章 半导体激光器与锥形光纤的耦合分析

第六章 结论

致谢

参考文献