二氧化碳激光与光子晶体光纤耦合的研究.pdfVIP

2013年 第 5期 光 通 信 研 究 2O13．1O 总第 179期 STUDY oN OPTICAL COMMUNICATIoNS (Sum ．No．179) 光 纤 光 缆 技 术 与 应 用 二氧化碳激光与光子晶体光纤耦合的研究 李 沙 。施伟华 (南京邮电大学 光 电工程学院，江苏 南京 210046) 摘要：文章以C02激光器为光源，使用透镜耦合，将激光耦合到光纤并对这种耦合进行 了研究。运用ZEMAx软件对 C02激 光光源与光纤模型进行建模分析，并设计了一种新型的可用于传输 10．6l／znC02激光的低损耗带隙型红外光子晶体光纤，运 用结构参数 r1一l1．39mm、rz一 一25．43mm、透镜厚度为 3mm、有效焦距BFL— l1．16mm 的硒化锌透镜进行耦合 ，得到 束腰与透镜 的距离为 1102．50mm，像方束腰到透镜 的距 离为 17．30mm，耦舍值为 94 。 关键词 ：CO2激光 ；硒化锌透镜 ；带 隙型光子 晶体光纤；低损耗 ；高效耦舍 中图分类号：TN929．11 文献标志码 ：A 文章编号：1005—8788(2013)05-0027—03 Studyon couplingCOzlaserintophotoniccrystalfiber LiSha．ShiW eihua (SchoolofOptoelectronicEngineering，NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210046，China) Abstract：UsingCO2laserasalightsource，thispaperinvestigatescouplingthe1aserlightintoaPhotonicCrystalFiber(PCF) byusingalens．ItfirstconductsthemodelingandanalysisofthelaserlightandfibermodelbyusingtheZEMAX softwareand designsanovel1OW-IossPhotonicBand-Gap (PBG)infraredPCFfortransmitting10．6 “m CO2laserlight．Then，itcompletes thecouplingbyusingaZnSelenswiththestructuralparametersofr1= Ii．39mm，2一 一25．43mm，thicknessof3mm and BFL 一 11．16mm andfindsthatthedistancebetweenthewaistandthelensiS1102．50mm ，thatbetweentheimagewaistand thelensiS17．30mm andthecouplingvalueiS94 ． Keywords：C02laser；ZnSelens；PBG-PCF；1OW lOSS；efficientcoupling 0 引 言 1 理论方法 CO 激光器已广泛应用于工业、医学和军事等 1．1 耦合条件 领域，特别是在激光切割、激光焊接、激光美容和外 激光和光纤的耦合必须满足如下条件： 科医疗等方面。激光在各领域的应用推动了红外光 (cJ d／2 和 2NA ， (1) 纤的发展 ，第一 根红外光纤始造 于 1965年，由 式中， 为光纤端面处的激光光斑半径 ，d为光纤纤 AsS。材料制成，其损耗超过 10dB／m[1]。国内外 芯直径 ，0为激光聚焦后 的发散角，N