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大功率双包层光纤准直器的建模与仿真分析

陆乔乔,  胡姝玲,  王鑫龙,  耿伟彪,  张春熹,  牛燕雄

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陆乔乔, 胡姝玲, 王鑫龙, 耿伟彪, 张春熹, 牛燕雄. 大功率双包层光纤准直器的建模与仿真分析[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2055-2060.
引用本文: 陆乔乔, 胡姝玲, 王鑫龙, 耿伟彪, 张春熹, 牛燕雄. 大功率双包层光纤准直器的建模与仿真分析[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2055-2060.
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Lu Qiaoqiao, Hu Shuling, Wang Xinlong, Geng Weibiao, Zhang Chunxi, Niu Yanxiong. Modeling and stimulation of high-power double-clad fiber collimator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(7): 2055-2060.
Citation: Lu Qiaoqiao, Hu Shuling, Wang Xinlong, Geng Weibiao, Zhang Chunxi, Niu Yanxiong. Modeling and stimulation of high-power double-clad fiber collimator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(7): 2055-2060.
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大功率双包层光纤准直器的建模与仿真分析

  • 1.

    北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191

基金项目: 

国家自然科学基金（61074158）

详细信息
    作者简介:

    陆乔乔（1988-），男，硕士生，主要从事大功率激光应用研究。Email：feixiangwubian@163.com

  • 中图分类号: TN741

Modeling and stimulation of high-power double-clad fiber collimator

  • 1.

    School of Instrumentation Science and Opto-electronics Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China

  • 摘要: 研究了一种适用于大功率激光应用的双包层光纤准直器。考虑在制作准直器时，双包层光纤尾纤和C-lens 透镜端面8倾斜角度的影响，从高斯光束通过复杂光学系统的一般模型出发，利用矩阵光学的理论，在光线传输的子午面和弧矢面上分别进行建模计算，推导光线的传输变换矩阵。结合实际应用中光纤及C-lens 透镜的相关参数，仿真分析了尾纤与C-lens 透镜间距及C-lens 透镜参数对准直器工作距离和出射光束腰直径的影响。研究结果对进行大功率准直器的设计具有指导意义。
    Abstract: A double-clad fiber collimator applied in high-power lasers was proposed. Considering the 8wedge angle of C-lens and the tail of double-clad fiber in the process of production, at the same time to consider the coupling efficiency with double-clad fiber tail, the transform matrix was modeled and calculated from the general model of Gaussian-beam through a complex optical system, using the theory of matrix optics in meridian plane and sagittal plane respectively. Combined with practical applications in double-clad fiber and C-lens related parameters, the influence of the distance between fiber tail and Clens and the influence of the parameters of the C-lens on working distance and beam waist diameter of collimator were both stimulated and analyzed. The results may be to direct the design of collimator in high-energy laser system.
  • [1]
    [2] Lin Xuehuang. Optical Passive Devices [M]. Beijing: Posts and Telecom Press, 1998: 164-171. (in Chinese) 林学煌. 光无源器件[M]. 北京: 人民邮电出版社, 1998: 164-171.
    [3] Xia Lei, Zhao Ronghua, Li Guorui. On the structure and technology of optical fiber collimator [J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 1991, 14 (3): 99-104. (in Chinese) 夏磊, 赵荣华, 李国瑞. 光纤准直器件的结构和工艺研究 [J]. 北京邮电学院学报, 1991, 14(3): 99-104.
    [4]
    [5]
    [6] Gong Wenjie. Study of the C-lens collimator characteristics [D]. Harbin: Harbin Industrial University, 2006: 2-16. (in Chinese) 龚文杰. C-Lens 准直器特性的研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2006: 2-16.
    [7]
    [8] Yang Qun, Yi Youmin, Yu Qiang, et al. Studies on a new type of fiber collimator [J]. Journal of Anhui University (Natural Science Edition), 2006, 30(2): 59-63. (in Chinese) 杨群, 易佑民, 俞强, 等. 一种新型光纤准直器的研究[J]. 安徽大学学报(自然科学版), 2006, 30(2): 59-63.
    [9] Wei Guanghui, Yan Jixiang, Ha Liuzhu, et al. Matrix Optics [M]. Beijing: Weapons Industry Press, 1995: 33-48. (in Chinese) 魏光辉, 阎吉祥, 哈流注, 等. 矩阵光学[M]. 北京: 兵器工业出版社, 1995:33-48.
    [10]
    [11]
    [12] Wang Suqin, Ruan Yu, Yin Dongliang, et al. The calculation and analyzing of C-lens collimator [J]. Optoelectronic Technology Information, 2003, 16(1): 24-28. (in Chinese) 王素芹, 阮玉, 殷东亮, 等. C-lens 准直器回波损耗的理论计算与分析[J]. 光电子技术与信息, 2003, 16 (1): 24-28.
    [13] Hu Hailei, Chen Rong, Lai Aiguang, et al. Analysis of C-lens collimating property [J]. Journal of Fujian Normal University (Natural Science Edition), 2005, 21 (1): 36-40. (in Chinese) 胡海蕾, 陈荣, 赖爱光, 等. C-lens 准直特性分析[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2005, 21(1): 36-40.
    [14]
    [15] Chen Shufen, Lu Yaxiong, Yang Yapei. Laser Beam Transmission and Transformation Technology [M]. Chengdu: University of Electronic Science and Technology Press, 1999: 114-118. (in Chinese) 陈淑芬, 卢亚雄, 杨亚培. 激光束传输与变换技术[M]. 成都: 电子科技大学出版社, 1999: 114-118.
    [16]
    [17] Zhang Xiaohui. The collimation of elliptical Gaussian beam [J]. Laser Technology, 1989, 13(5): 55-60. (in Chinese) 张晓晖. 椭圆高斯光束的准直[J]. 激光技术, 1989, 13(5): 55-60.
  • [1] 佘凯, 谢鹏建, 周鹏斐, 魏勇, 许珊, 李丙轩, 张戈.  准连续c切Er,Yb:YAl3(BO3)4激光器的偏振操控 . 红外与激光工程, 2024, 53(4): 20230693-1-20230693-9. doi: 10.3788/IRLA20230693
    [2] 熊琨, 何旭然, 王春喜, 李佳宾, 杨长浩.  用于高精度准直测量的鱼眼相机标定方法 . 红外与激光工程, 2024, 53(2): 20230549-1-20230549-11. doi: 10.3788/IRLA20230549
    [3] 周平, 吴永前, 张蓉竹.  准直透镜失调对Littman-Metcalf光栅外腔激光器线宽的影响 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210168-1-20210168-8. doi: 10.3788/IRLA20210168
    [4] 吕晨阳, 战仁军, 崔莹.  激光热灼枪准直镜头设计与非球面优化方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200219-1-20200219-8. doi: 10.3788/IRLA20200219
    [5] 石峰, 余大权, 林子韬, 杨书宁, 苗壮, 杨晔, 张闻文.  基于自适应对焦窗口的计算鬼成像目标深度估计方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303020-0303020-8. doi: 10.3378/IRLA202049.0303020
    [6] 孙永雪, 夏振涛, 韩海波, 陈丽, 刘瑞芳, 陈刚义, 王珂.  大型太阳模拟器准直镜装调及辐照特性测试 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 417006-0417006(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0417006
    [7] 杨振, 沈越, 邓勇, 李丛.  基于激光跟踪仪的快速镜面准直与姿态测量方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1017001-1017001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1017001
    [8] 肖冬瑞, 黄旭光, 姚胜兴, 李祖林, 洪俊.  基于光纤准直器的反射式盐度传感器 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 720004-0720004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0720004
    [9] 陈启梦, 张国玉, 王哲, 张健.  多轨道准直式红外地球模拟器结构设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204004-1204004(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1204004
    [10] 李彦, 赵远, 徐小斌, 蔡伟.  光子带隙光纤准直器回波损耗研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 920002-0920002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0920002
    [11] 王贵圆, 常本康, 富容国, 冯澍, 孙斌, 李英杰.  分光轴式多源图像融合系统近距离配准方法研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1104003-1104003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1104003
    [12] 李英杰, 张俊举, 常本康, 钱芸生, 刘磊.  远距离多波段红外图像融合系统及配准方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 526002-0526002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0526002
    [13] 秦华, 冯东太, 刘波, 吴国栋.  用粒子群算法设计非球面准直透镜的方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1811-1817.
    [14] 刘石, 张国玉, 孙高飞, 高玉军, 王凌云, 王浩君.  高精度准直式太阳模拟器光机结构设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1229-1235.
    [15] 邹百英, 赵慧洁, 张颖, 李建华.  离轴抛物面镜准直输出辐照度特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 688-692.
    [16] 邵碧波, 马连英, 钱航, 王大辉, 赵学庆, 张永生, 冯刚, 易爱平.  基于叉丝阵列的准分子激光MOPA系统多路光束自动准直 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3507-3511.
    [17] 王怡, 杜凡, 马晶, 谭立英.  空间光通信系统发射光束准直特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 1008-1014.
    [18] 吕勇, 冯其波, 刘立双, 耿蕊, 吴思进.  基于多准直光的六自由度测量方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3597-3602.
    [19] 马艳, 肖胜炜, 张万经.  用于研制纳米长度标准的激光准直原子技术研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2929-2934.
    [20] 曹忆南, 王新伟, 周燕.  距离选通激光成像空间定位模糊C均值聚类分割法 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2682-2686,2696.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-20
  • 修回日期:  2013-12-23
  • 刊出日期:  2014-07-25

大功率双包层光纤准直器的建模与仿真分析

  • 1. 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191
    • 作者简介:

    陆乔乔（1988-），男，硕士生，主要从事大功率激光应用研究。Email：feixiangwubian@163.com

  • 收稿日期: 2013-11-20
  • 修回日期: 2013-12-23
  • 刊出日期: 2014-07-25
基金项目:

国家自然科学基金（61074158）

  • 中图分类号: TN741

摘要: 研究了一种适用于大功率激光应用的双包层光纤准直器。考虑在制作准直器时，双包层光纤尾纤和C-lens 透镜端面8倾斜角度的影响，从高斯光束通过复杂光学系统的一般模型出发，利用矩阵光学的理论，在光线传输的子午面和弧矢面上分别进行建模计算，推导光线的传输变换矩阵。结合实际应用中光纤及C-lens 透镜的相关参数，仿真分析了尾纤与C-lens 透镜间距及C-lens 透镜参数对准直器工作距离和出射光束腰直径的影响。研究结果对进行大功率准直器的设计具有指导意义。

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