4 MFA 模场适配特性的实验研究 18

4。1 模场适配器降低熔接损耗的实验探究 19

4。2 实验输出光斑的检测 24

4。3 以盘绕的方法滤除高阶模 25

4。4 单模与大模场光纤经过 MFA 熔接的光斑图 28

4。5 实验总结 29

结 论 31

致 谢 32

参 考 文 献 33

1 引言（或绪论）

光纤激光器（Fiber Laser）指的是用掺稀土元素的玻璃光纤作为增益介质的 一种激光器，在光纤放大器的基础上开发，便可得到光纤激光器：通过泵浦光的 激励，在光纤内就很容易产生高功率的密度，激光工作物质便会出现“粒子数反 转”的现象，为了形成激光振荡的输出，在此时，还必须加入一个起正反馈作用 的谐振腔[1]。论文网

1。1 研究背景及意义

光纤激光器之所以成为激光器的主流研究方向，是因为其与其他固体激光器 体积更小、散热性能更好、泵浦阈值更低、光束质量更高。尤其是高功率的光纤 激光器，因其广泛应用于工业生产、医疗事业、国防事业等领域中，人们便更加 广泛关注其发展文献综述。在需要高平均激光输出功率的行业中，诸如造船、汽车等制造 业中，毫无疑问，高功率光纤激光器的发展格外受瞩。据统计，在欧洲、日本、 美国等一些发达国家中，大约有百分之七十的船舶、汽车的零配件就是由高功率 激光器加工而得到的。这些以激光切割以及焊接技术为代表的高功率光纤激光技 术的应用，使得产品的生产速度更快、成本更低、质量更高。

1。1。1 大模场光纤模场适配器

Large mode area fiber(大模场光纤，LMA)指的是模场面积较大，而横模数目 较少的光纤。因为 LMA 主要用作包层泵浦，因此其结构一般是双包层的，纤芯 直径较大，而数值孔径则比较小；泵浦光在内包层中传播，而信号光则在纤芯中 传播[2]。泵浦光在内包层中传播时来`自+优-尔^论:文,网www.chuibin.com +QQ752018766-，不断地发生内反射，所以也反复穿越纤芯， 因而会被掺杂离子吸收[3]，进而实现激光的放大，进而获得高品质的激光输出， 如图 1。1 所示。因为 LMA 的模场面积相对较大，因此分配到单位面积上的光能 量就相对较小，这就很好地增大了大模场光纤的损伤阈值；同时，也抑制了非线 性效应。光纤激光器的输出功率随着包层泵浦技术和 LMA 的普及而得到了很大 的提高。