半导体激光器与变芯径光纤耦合技术的研究

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1、河南大学硕士学位论文半导体激光器与变芯径光纤耦合技术的研究姓名：牛金星申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：李方正;毛海涛20050601河南大学检测技术与自动化装置专业2002级硕士学位论文摘要半导体激光器由于其固有的各种优点，使它成为目前应用最广泛的激光器，它的出现，使作为“信息基础设施”主体的光纤通信成为现实并得以发展。然而由于其输出光场不同于一般激光器的圆形光场，而是椭圆形光场，从而使其与光纤的耦合问题成为一个重要的研究课题。、目前，许多文献里提出了各种各样的耦合方法，它们也有着各自的优点：

2、有些适用于单模光纤的耦合；有的适用于多模光纤的耦合。需要根据激光器远场光斑的特性和光纤的数值孔径来决定。本论文通过对国内外各种耦合技术的调研和比较，主要进行了以下几项工作：1．分析了光纤传输光的基本理论和半导体激光器输出光场的特点，对耦合理论和耦合模型进行了详细的阐述。2．对光纤耦合激光的常用方法进行了分类和比较，指出了这些方法的优缺点。3．提出了在耦合系统中采用带有球形端面的变芯径光纤，在光纤熔接机上将大芯径石英光纤的一端熔成球形用于与半导体激光器的耦合，另一端在光纤拉锥机上拉制成变芯径光纤，用于与其它光学系统的

3、连接。4．把自行设计的带球形端面的变芯径光纤用于与半导体激光器的耦合，结果表明：耦合效率达到75％左右，同时理论上可以增加耦合系统的失调容差，从而减小了调试和封装的难度。关键词：半导体激光器；球透镜；变芯径光纤；耦合效率河南大学检测技术与自动化装置专业2002级硕士学位论文ABSTRACTLaserDiode(LD)hasbeenthemostpopularlaserbecauseofitsobviousadvantages．Afteritappeared，thefibercommunicationhasbeenc

4、arriedoutandrapidlydeveloped，whichhasbeenconsideredasthebasicinstrumentsofinformation，HoweveLtheoutputopticalfieldofLDisellipticinsteadofcircular,SOhowtocoupleLDtooptica／fiberisallintractableproblem，Atpresent,alotofcouplingmethodshavebeenpresentedinmanypapers．

5、Eachhasitsmerit：someareappliedtosimplemodefiber；othersaleappliedtomulti-modefiber．TheyaredependedonthecharacteristicoftheLD’Sopticalfieldandthefiber’SNumericalAperture(NA)．Thisarticleincludesthefollowingsegments：1．Thebasictheoriesareofferedwhichincludetheoptic

6、altransmissiontheoryinfiberandthecharacteristicofLDlSopticalfield．2．Thecouplingmethodsarecomparedandclassified．3．Anewcouplingsystemispresentinthisarticle．Asectionlargecoresilicaoption／fiberisusedinthissystem，oneendcoupledwithsemiconductorlaserisfusedintoaspher

7、e，theotherendcoupledwithotheropticalsystemsispulledintograded—corefiber．4．ThenewcouplingsystemisusedtocoupleLD．Resultsprovedthatthecouplingefficiencyisabout75％andtheoreticallythetolerantdisturbanceofthecouplingsystemisincreased，SOthedifficultofdebuggingandenca

8、psulationisreduced．Keywords：laserdiode；sphericalfens；graded—coret胁cr；couplingefficiencyⅡ河南大学检测技术与自动化装置专业2002级硬士学位论文第一章绪论信息技术已成为当今全球性的战略技术。以光电子和微电子为基础所支持的通信和网络技术已成为高技术的核心，正在深刻影响着国民经