三、高功率光纤激光器研究现状分析
一、主要技术路线
高功率光纤激光器应该具备的特点：高功率激光；高损伤阈值；优良导热率；全玻璃光纤；高非线性阈值；大模场光纤；短光纤；高泵浦吸收率；包层小；高数值孔径。
大模场激光光纤的研究目标：增大模场面积；提高光束质量；提升输出功率；增加稳定特性。
致力于大模场光纤的重要研究机构：
美国能源部Sandia国家实验室
美国Aculight公司
美国OFS实验室
美国罗切斯特大学（University of Rochester）
美国密执安大学（University of Michian）
德国耶拿大学（University of Jena）
德国IPG光子公司
英国南安普敦大学（University of Southampton）
芬兰Liekki公司
日本北海道大学（Hokkaido University）
研究的总体思路：立足于光纤的结构设计，通过改变纤芯或包层的折射率分布，降低等效折射率差，并改进纤芯的掺杂分布，突出基模的增益优势，达到增大模场面积、抑制高阶模的目的，同时借助于外部的选模方式、模式转换等机制，有效滤除高阶模，实现单模输出，并确保系统稳定工作。
光纤结构设计---多模光纤---复合导引光纤/光子晶体光纤---单模光纤/大模面积
模式选择控制---多模光纤---弯曲选模/泄漏选模---多模光纤/单模输出
模式转换---基模光纤---高阶模光纤---基模光纤
光纤的结构设计：纤芯折射率变化；包层折射率变化；折射率和掺杂分布变化；光子晶体结构。
1.光纤的结构设计
几种纤芯的折射率分布图
纤芯的折射率分布影响模场特性
高折射率区分布偏离轴心，有利于增加模场面积，但模场的约束能力下降，弯曲引起的畸变严重；
高折射率区越趋向中心，模场的抗弯性加强，弯曲变少，但模场面积偏小
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