大功率半導體激光器透鏡光纖耦合效率合束器論文

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1、大功率半導體激光器高效耦合技術(shù)研究【摘要】大功率半導體激光器與光纖耦合,應(yīng)用于越來越多的領(lǐng)域,比如光纖通信系統(tǒng)中的光源和光纖放大器的泵浦源；醫(yī)療方面的激光手術(shù)；材料加工方面的焊接和熱處理等等。大功率LD與透鏡光纖距離z、位移誤差以及角度誤差是影響耦合效率的重要因素,本文針對這三種因素,設(shè)計了一個軟件,用于仿真和設(shè)計大功率LD與透鏡光纖耦合系統(tǒng)。仿真軟件能夠仿真大功率半導體激光器與三種透鏡光纖——錐形透鏡光纖、球形透鏡光纖、柱狀楔形透鏡光纖耦合。仿真軟件大大減小了因直接加工引起的材料損耗。分別對三種耦合

2、系統(tǒng)進行建模,分析它們的模場分布、匹配等問題,得出耦合效率與大功率LD和透鏡光纖距離z,其次在最優(yōu)z的條件下,分析x,y方向上的位移誤差、角度誤差對耦合效率的影響。仿真軟件是由VB和MATLAB混合編程而成。VB在用戶界面設(shè)計和快速開發(fā)等方面具有獨特的優(yōu)勢,但在處理復(fù)雜數(shù)據(jù)信息方面不具有優(yōu)勢；MATLAB是集數(shù)值計算、符號計算和圖形可視化三大基本功能于一體的、功能強大、操作簡單的語言。本文使用MATLAB對所建模型進行編程仿真,使用VB設(shè)計用戶界面,采用ActiveX自動化(OLE自動化)的方法,實現(xiàn)

3、VB與MATLAB自動化連接。...?更多還原【Abstract】Thedevelopmentfieldsofhigh-powersemiconductorlasersarewiderandwider,suchasthelightsourcesandpumpingsourcesofopticalfiberamplifiesinopticalfibercommunicationsystems,lasersurgeryoperationinmedicine,laserweldingandheatproce

4、ssinginmaterialsmechanicalprocessandsoon.Thedistancezlighttransfers,displacementoffsetandangleoffsetarecrucialfactors.SowedesignakindofsimulationsoftwaretosimulatethecouplebetweenLDandlensedfiber.Thesimula...?更多還原【關(guān)鍵詞】大功率半導體激光器；透鏡光纖；耦合效率；合束器；【Keywords】h

5、igh-powersemiconductorlaser；lensedfiber；couplingefficiency；combiner；摘要4-6ABSTRACT6-7第1章緒論11-201.1引言111.2大功率半導體激光器與透鏡光纖耦合仿真的意義11-121.3大功率半導體激光器與透鏡光纖耦合的研究目的12-141.4合束器的研究14-191.4.1合束器的研究目的和意義14-151.4.2國內(nèi)發(fā)展情況15-181.4.3國外發(fā)展情況18-191.5本文主要研究內(nèi)容19-20第2章大功率LD與透鏡

6、光纖的耦合研究20-292.1大功率半導體激光器與光纖本征模的模場分析20-222.2建模22-282.2.1大功率LD和球形透鏡光纖耦合的建模22-242.2.2大功率LD和錐形透鏡光纖耦合的建模24-262.2.3大功率LD和柱狀楔形透鏡光纖耦合的建模26-282.3小結(jié)28-29第3章大功率LD與透鏡光纖耦合的仿真器設(shè)計29-413.1VB和MATLAB29-313.2登錄界面的設(shè)計31-323.3仿真界面的設(shè)計32-393.3.1錐形透鏡光纖仿真界面的設(shè)計34-373.3.2球形透鏡光纖仿真界

7、面的設(shè)計37-383.3.3柱狀楔形透鏡光纖仿真界面的設(shè)計38-393.4仿真設(shè)計遇到的關(guān)鍵問題及其解決方案39-403.5小結(jié)40-41第4章耦合仿真軟件的測試運行41-534.1錐形透鏡光纖耦合仿真軟件的測試41-444.1.1錐形透鏡光纖耦合效率受z變化的影響41-434.1.2錐形透鏡光纖耦合效率受位移誤差的影響43-444.1.3錐形透鏡光纖耦合效率受角度誤差的影響444.2球形透鏡光纖仿真器的驗證44-484.2.1球形透鏡光纖耦合效率受z變化的影響45-464.2.2球形透鏡光纖耦合效率

8、受位移誤差的影響46-474.2.3球形透鏡光纖耦合效率受角度誤差的影響47-484.3柱狀楔形透鏡光纖仿真器的驗證48-524.3.1柱狀楔形透鏡光纖耦合效率受z變化的影響48-504.3.2柱狀楔形透鏡光纖耦合效率受位移誤差的影響50-514.3.3柱狀楔形透鏡光纖耦合效率受角度誤差的影響51-524.4小結(jié)52-53第5章合束器的實驗研究53-615.1合束器的理論基礎(chǔ)53-545.2實驗概況54-585.2.1實驗平臺545.2.2處理光纖54-