多芯光子晶体光纤优化掺杂分布实现同相位超模输出

黄莉莉; 方晓惠; 崔元玲; 胡明列; 王清月

doi:10.7498/aps.63.014204

摘要

本文基于多横模运转的传输速率方程，建立了多芯光子晶体光纤放大器的数值模型. 利用分步傅里叶方法，分析了掺杂浓度分布、耦合强度、抽运功率对于放大器各模式输出功率的影响. 通过对多芯光子晶体光纤掺杂浓度的阶梯设计和纤芯间耦合强度的优化，实现了无需插入其他外加元件，利用光纤本身特性就可以实现选定同相位超模的方法，并且数值计算表明高抽运功率也能够提高放大器输出同相位超模的比例，进一步优化了多芯光子晶体光纤放大器输出脉冲的光束质量.

关键词:

Abstract

A model based on propagation-rate equations by considering the multi-transverse mode is constructed to describe the amplifier made from seven-core photonic crystal fibers. The output power of the seven eigenmodes in the amplifier infected by the dopant distribution, coupling coefficient and the pump power is discussed using the split-step Fourier algorithm. Mode selection can be realized by the design of dopant distribution and suitable coupling coefficient without the need of other devices. Mode selection may become more convenient due to this method. Moreover, high pump power can contribute to the improvement of the in-phase supermode. These results are helpful for improving the light quality of the amplifier.

Keywords:

作者及机构信息

1.
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072;

2.
北京工业大学应用数理学院, 北京 100124

基金项目: 国家重点基础研究发展规划（批准号：2011CB808101，2010CB327604）、国家自然科学基金（批准号：61108020，61078028，60838004）和高等学校博士学科点专项科研基金（批准号：20110032110056）资助的课题.

Authors and contacts

1.
Key Laboratory of Opto-electronic Information Science and Technology of Ministry of Education, College of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China;

2.
College of Applied Sciences, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China

Funds: Project supported by the State Key Development Program for Basic Research of China (Grant Nos. 2011CB808101, 2010CB327604), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61108020, 61078028, 60838004), and the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education, China (Grant No. 20110032110056).

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