半导体激光器与单模光纤的耦合研究

对半导体激光器与单模光纤的耦合问题进行了研究。文中对采用自聚集透镜对及采用薄透镜与自聚焦透镜组合来提高耦合效率的方案进行了理论分析，导出了各自方案中各组件的最佳空间位置，并给出了相应的实验结果。     

半导体激光器到单模光纤耦合技术的现状及发展趋势

简要阐述了半导体激光器到单模光纤的耦合损耗来源，详细介绍和分析了耦合技术的发展和现状，并探讨了耦合技术的发展趋势。     

半导体激光器到单模光纤的高效耦合技术

本文在阐述了半导体激光器到单模光纤的耦合损耗来源之后，对几种典型的耦合技术作了较为详细的分析和比较，明确了增大数值孔径、减小系统球差和椭圆度校正三个主要因素对进一步提高耦合效率的意义。最后，探讨了耦合技术的发展前景。     

半导体激光器与变芯径光纤实用化耦合技术研究

文中提出了一种新的实用化光纤耦合方案,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) ,另一端拉制成变芯径光纤,这样有利于与其它光学系统的连接。结果表明:采用该方法耦合效率达到75%左右,同时大大地增加了耦合系统的失调容差,降低了调试和封装的难度,因而有着广泛的实际应用价值。     

半导体激光器和光纤的耦合系统设计

本文提出了一种实现半导体激光器和多模光纤耦合的实用化方法。用一段直径为600μm的裸石英光纤对半导体激光器的输出光束进行准直整形;用半球端光纤对准直后的光束进行聚焦后直接实现和光纤耦合。研究表明,采用该方法后的耦合效率在80.0%左右。该耦合系统制作简单,调试和封装方便,且工艺稳定,因而在各种半导体激光器和光纤耦合方面具有广泛的应用前景。     

单模光纤激光器耦合损耗分析

用函数逼近方法，将单模光纤中的光场分解为若干个高斯光束的迭加。在此基础上讨论了光纤端面相距反射镜为Ｌ时的耦合损耗。解释了实验中观测到的光纤耦合损耗行为。     

用微型全息透镜作单模光纤的最佳耦合

提出微型全息透镜（MHLs）可作为光网络系统中半导体激光器与光纤、波导等之间的外耦合器，合理设计制作的MHLs能代替一个复杂的光学系统进行耦合，初步的光纤耦合实验得到其耦合效率比直接耦合提高了1倍多。并且提出MHLs还可与垂直腔表面发射激光器（VCSEL）组合成自准直集成系统。文中给出了理论分析、实验方法、实验结果和进一步的改进建议。     

球端面径向梯度折射率激光－单模光纤耦合透镜的设计研究

本文研究径向梯度折射率透镜用作激光二极管－单模光纤耦合透镜的结构选型，探讨平－凸、凸－平型径向梯折耦合透镜的像差特性。通过比较认为平－凸型梯折耦合透镜更为可取。     

激光二极管线列阵与多模光纤列阵的光纤耦合

利用一段数值孔径(NA)较小的多模光纤作为一个低成本的微透镜,对激光二极管线列阵的大数值孔径方向准直,将激光二极管线列阵的输出光束耦合到多模光纤列阵中.激光二极管线列阵每个发光单元的光分别耦合到光纤列阵的单根光纤中.总的耦合效率和输出光功率分别为75%和15W.     

激光二极管线列阵与多模光纤列阵的光纤耦合

利用一段数值孔径(NA)较小的多模光纤作为一个低成本的微透镜,对激光二极管线列阵的大数值孔径方向准直,将激光二极管线列阵的输出光束耦合到多模光纤列阵中.激光二极管线列阵每个发光单元的光分别耦合到光纤列阵的单根光纤中.总的耦合效率和输出光功率分别为75%和15W.     

激光二极管与单模保偏光纤的耦合研究

给出了一种处理激光二极管经透镜与单模保偏光纤耦合的精确方法,测量了半导体激光器的光束质量,对其光束的收集、准直、整形、聚焦和耦合进入光纤进行了实验研究,同时测量了整形系统和光纤的定位灵敏度.对球面微透镜光纤与激光二极管耦合的方法进行了理论分析,讨论了透镜参数、耦合形式、激光二极管波像散对耦合效率和特性的影响,给出了2种实际耦合系统的实验计算结果,并与理论计算作了比较,结合实验得到了微透镜的优化参数,且将结果应用到了激光二极管与单模保偏光纤耦合实验中,得到了总的耦合效率为36%.     

Derivation of General Formula for Coupling Loss of Single-mode Fiber Collimators with Gradient——index Rod Lenses

Gradient--index rod lens (GRIN--lens) whose pitch is ordinary value with bevel ferrule coupling system is analyzed, an equivalent method which can be used to analyze this system is put forward, and a general formula for determining the coupling loss with axes mismatch, radial mismatch, and angular mismatch is derived by use of the Gaussian field approximation and mode-field coupling theory. The experimental results are in good agreement with the theory prediction. It indicates that these formulas are suitable to analyze the gradient--index rod lens coupling system with pigtail fiber.     

高功率半导体激光器光纤耦合模块的可靠性研究

文章从高功率半导体激光器光纤耦合模块的组成和各个部分的机理出发,详细分析了 影响其可靠性的因素,主要有以下三个方面:激光器自身的因素、耦合封装工艺和电学因素。通过优化原有工艺与采用新技术,提高了模块的可靠性,拓宽了其应用领域。     

楔形光纤排与半导体激光器耦合技术研究

首先从半导体激光器列阵的发光特性出发,利用楔形光纤排对大功率半导体激光器列阵光束进行耦合,最后得到一只含有19个纤芯,每个纤芯为200μm,数值孔径为0.12的大功率半导体激光器光纤耦合模块,输出功率为32.48W, 耦合效率为81.2%.     

半导体激光列阵的高功率高亮度光纤耦合技术

设计了一种可同时实现高功率和高亮度激光输出的简单有效的光纤耦合技术.首先借助光纤列阵实现光束由线性排列到圆形排列的转换,从而有效提高半导体激光列阵输出光束的对称性;然后通过微透镜将光纤列阵输出的圆对称光束耦合进入一根较细的光纤,以进一步压缩光斑直径并提高光束亮度.基于几何光学的理论分析表明;在合适的参数条件下,直径为1.3 mm的光纤列阵输出光束与直径为0.4 mm的单根光纤的耦合效率可达90%以上,即在功率损耗低于10%情况下,激光束的亮度提高了近9倍.