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基于组合透镜与渐变折射率光纤改进激光器耦合效率的新方法

延凤平 刘鹏 谭中伟 陶沛琳 李琦 彭万敬 冯亭 谭思宇

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基于组合透镜与渐变折射率光纤改进激光器耦合效率的新方法

延凤平, 刘鹏, 谭中伟, 陶沛琳, 李琦, 彭万敬, 冯亭, 谭思宇

A novel method of improving coupling effiency of laser diode based on synthesized lens with graduaed index fiber

Yan Feng-Ping, Liu Peng, Tan Zhong-Wei, Tao Pei-Lin, Li Qi, Peng Wan-Jing, Feng Ting, Tan Si-Yu
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  • 提出一种利用组合透镜系统与渐变折射率光纤相结合改进激光 器管芯到单模尾纤耦合性能的新方法. 这种方法首先利用组合透镜系统对具有像 散的激光器输出光束进行整形, 然后采用渐变折射率光纤对整形后的光束进行聚焦处理, 并将处理后的的光束耦合进入普通单模光纤. 利用Jones矩阵理论分析表明, 采用这种方法可以得到86%的功率耦合效率, 1 dB插入损耗对应的渐变折射率光纤长度、 横向偏移和倾斜角容差分别为60 m, 30 m和2.4, 且结构简单, 便于操作, 特别适合于大功率激射的激光模块到单模光纤的耦合. 对于提高激光器输出功率, 改善光束质量具有重要意义.
    In this paper, a novel method of improving coupling effiency of laser diode to single mode fiber based on synthesized lens with graduaed index fiber is provided. The output beam with large astigmatism from laser diode is shaped and focused via synthesized lens and graduaed index fiber, and then couplied into single mode fiber. Analysis using Jones matrix theory indicates that the power coupler effect of 86% is obtained from output port of the single mode fiber. The tolerances for fiber length of graduaed index fiber, radial offset and tilt degree are 60 m, 30 m and 2.4 degree respectivily for 1 dB insert loss. This method can be used for improving the quality of optical beam and increasing output power for laser diode to single mode fiber with a large output optical power.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 60877042, 61077069); 河北省高等学校技术研究指导项目(批准号:Z2011201) 和邢台市科学技术与发展计划(批准号:2011ZZ052-4)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60877042, 61077069), the Science and Technology Research Project of Colleges and Universities in Hebei Province, China (Grant No. Z2011201), and the Science and Technology Development Project of Xingtai, China (Grant No. 2011ZZ052-4).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-05
  • 修回日期:  2012-02-16
  • 刊出日期:  2012-08-05

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