《980nm泵浦激光器与透镜光纤耦合的研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《980nm泵浦激光器与透镜光纤耦合的研究（学位论文-工学）（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工 学 硕 士 学 位 论 文980nm 泵 浦 激 光 器 与 透 镜 光 纤 耦 合 的 研 究THE RESEARCH ON THE COUPLING OF980 NANOMETER PUMPING LASERWITH LENSED FIBER李 艳 庆哈 尔 滨 工 业 大 学2008 年 12 月国 内 图 书 分 类 号 ： TN253国 际 图 书 分 类 号 ： 621.3工 学 硕 士 学 位 论 文980nm 泵 浦 激 光 器 与 透 镜 光 纤 耦 合 的 研 究硕 士 研 究 生 ： 李 艳 庆导 师 ： 姚 勇 教 授副 导 师 ： 刘 宏 度 教 授申 请 学 位
2、 ： 工 学 硕 士学 科 、 专 业： 物 理 电 子 学所 在 单 位： 深 圳 研 究 生 院答 辩 日 期： 2008 年 12 月授 予 学 位 单 位 ： 哈 尔 滨 工 业 大 学Classified Index: TN253U.D.C: 621.3Dissertation for the Master Degree in EngineeringTHE RESEARCH ON THE COUPLING OF980 NANOMETER PUMPING LASERWITH LENSED FIBERCandidate: Li YanqingSupervisor: Prof. Yao Y
3、ongAssistant Supervisor: Prof. Liu HongduAcademic Degree Applied for: Master of EngineeringSpecialty: Physical ElectronicsAffiliation: Shenzhen Graduate SchoolDate of Defence: December, 2008Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology哈 尔 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文摘 要980nm 泵 浦 激 光 器 因
4、 其 噪 声 低 、 泵 浦 功 率 大 等 特 点 成 为 光 通 讯 中 掺 饵 光纤 放 大 器 的 主 要 泵 浦 源 ， 随 着 光 网 络 的 推 广 ， 980nm 泵 浦 激 光 器 的 应 用 领 域也 越 来 越 广 泛 。但 是 980nm 泵 浦 激 光 器 的 使 用 需 要 与 光 纤 耦 合 ，如 何 根 据 激 光 器 的 特 性研 制 一 个 高 效 稳 定 的 耦 合 系 统 成 为 重 点 。透 镜 光 纤 耦 合 系 统 因 为 其 结 构 简 单 、加 工 方 便 、 便 于 封 装 等 特 点 成 为 比 较 热 门 的 耦 合 方 式 。 本 文
5、正 是 基 于 这 一 背景 ， 对 980nm 泵 浦 激 光 器 与 透 镜 光 纤 耦 合 进 行 理 论 与 试 验 上 的 研 究 。本 文 首 先 从 耦 合 理 论 出 发 ， 对 激 光 器 模 场 与 光 纤 模 场 进 行 了 对 比 ， 分 析了 模 场 失 配 时 的 影 响 ； 然 后 对 透 镜 光 纤 的 模 场 进 行 了 分 析 和 试 验 对 比 ， 得 到与 激 光 器 模 场 相 匹 配 的 透 镜 光 纤 模 型 ；其 次 将 980nm 泵 浦 激 光 器 与 透 镜 光 纤进 行 耦 合 分 析 ， 得 出 耦 合 效 率 与 透 镜 光 纤 各
6、参 数 的 关 系 ； 最 后 设 计 了 不 同 参数 的 透 镜 光 纤 与 激 光 器 的 耦 合 试 验 ， 获 得 了 较 为 理 想 的 耦 合 效 率 ； 同 时 将 试验 值 与 理 论 值 作 出 了 比 较 ， 并 且 根 据 试 验 中 的 损 耗 对 试 验 值 进 行 了 完 善 。 上述 理 论 分 析 与 试 验 研 究 ， 获 得 了 一 个 较 理 想 的 透 镜 光 纤 参 数 ， 为 理 想 耦 合 系统 的 设 计 提 供 了 理 论 与 试 验 基 础 。关 键 词 透 镜 光 纤 ； 980nm 泵 浦 激 光 器 ； 耦 合 效 率- I -哈 尔
7、 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文AbstractAs the main pumping sources of erbium doped fiber amplifier (EDFA) in theoptical communication system, the 980nm pumping laser has the advantages ofhigh power and low noise. And with the developing of optical network, the980nm pumping laser will have more and more w
8、idely application fields.However, the coupling issues with optical fiber are often deal with in theusage of 980nm pump laser, so the studies on the high efficiency and reliabilitycoupling systems have been one of the interesting researches. Lensed fibers arevery popular at present because of their s
9、imple structures, easy product andintegrated packaging properties. Based on this background mentioned above, thecoupling between 980nm pumping laser and lensed fiber has been studiedexperimentally and theoretically.Firstly, according coupling theory, the contrast of laser mode field andoptical fiber
10、 mode field are given, also the influences of modes mismatch areanalyzed. Secondly, the mode field of lensed fiber has been analyzed inexperiment and theory, and the lensed fiber model matching the laser mode isgiven. At the same time with the analyzing of coupling between the 980nmpumping laser and
11、 lensed fiber, the relationship between the coupling efficiencyand the parameter of lensed fiber has been given. Finally the experiment of laserwith different parameters lensed fiber is designed and good coupling efficiency isavailable. Meanwhile, the development between the experiment and theory ar
12、ecarried out through the measure experiment of fiber loss. All this work abovemake a basic application research for the design of better coupling system.Keywords lensed fiber, 980nm pumping laser, coupling efficiency- II -哈 尔 滨 工 业 大 学 工 学 硕 士 学 位 论 文目 录摘 要 . IAbstract . II第 1 章 绪 论 .11.1 课 题 背 景 .11.2 980nm 泵 浦 激 光 器 的 应 用 及 耦 合 系 统 的 研 究 意 义 .11.2.1 980nm 泵 浦 激 光 器 的 应 用 . 11.2.2 耦 合 系 统 的 介 绍 . 31.3 国 内 外 研 究 成 果 .8第 2 章 半 导 体 激 光 器 与 光 纤 耦 合 的 理 论 基 础 .92.1 激 光 器 的 光 学 特 性 .92.2 光 纤 结 构 与 光 纤 传 输 特 性 .132.3 耦 合 模 型 理 论 分 析 .152.4 激 光 器 与 柱 状 楔 形 透 镜 光 纤 的 耦 合 特 性 .182.5 本 章 小 结 .
