光纤激光器透镜耦合系统的优化设计3详解.PDFVIP

( ) 42 　　《激光杂志》2005 年第 26 卷第 5 期 　　　　LASER JOURNAL Vol . 26 . No . 5. 2005 光纤激光器透镜耦合系统的优化设计 1 ,2 1 2 1 邓元龙 ,姚建铨 , 阮双琛 ,王 　鹏 1. 天津大学精密仪器学院激光及光电子研究所 ,天津 300072 ; 2 . 深圳大学工程技术学院 ,深圳 518060 提要 :准直一聚焦双透镜系统是光纤激光器中常用的一种泵浦耦合技术 ,但是对于大功率LD 泵浦源尾纤输出的多模类高斯光束 ,难以解 析表达其中高阶模式的透镜变换规律 ,根据此设计透镜耦合系统过程也很复杂 。本文用几何光学的方法保证数值孔径的匹配 , 以类高斯光束 光斑尺寸作为基模高斯光束束腰 ,用基模高斯光束传播规律来简化大功率光纤激光器透镜耦合系统的优化设计. 最后给出了一个利用 MAT LAB 优化工具函数设计双透镜聚焦耦合系统的实例 。 关键词 :优化设计 ;高斯光束 ;透镜聚焦 ;耦合系统 ;光纤激光器 中图分类号 :O435 　　　　文献标识码 :A 　　　　文章编号 :0253 - 2743( 2005) 05 - 0042 - 02 Optimum design of lens - coupling system for f iber lasers DEN G Yuan - long1 ,2 ,YAO Jian - quan1 ,RUAN Shuan - chen2 ,WAN G Peng1 1. Institute of Laser Opto - Electronics Engineering ,College of Precision Instrument ,Tianj in Univ . ,Tianj in 300072 ,China ; 2 . School of Engineering Technology ,Shenzhen University ,Shenzhen 518060 ,China Abstract :The collimating - focusing technique by two lens often applies to the coupling system of fiber lasers , while for the mixed mode or Gaussian - like beam output from LD of high power it is difficult to accurately determine the changes through lens ,so that leads to a knotted design process of lens - coupling sys tem. NA - match was realized in terms of ray optics , and by assuming a fundamental Gaussian beam (FGB) with same spot size as the Gaussian - like beam , the propagation principle of FGB was used to simplify the optimum design process of lens - coupling system in high power fiber lasers. Finally by using MATLAB ’s op timum tools , an instance was involved to