光子晶体光纤因具有设计自由、导光机制新颖等优势而被人们广泛关注。相比于带隙型光子晶体光纤和Kagome光纤,空芯反谐振光纤(HC-ARF)由于具有结构简单、单模导光、传输谱宽且损耗低的特点,在紫外/中红外光传输、高功率激光产生、非线性光学及传感等领域都具有很好的应用。但是HC-ARF要真正得到广泛应用,其与普通单模光纤的熔接必须简便且损耗低,然而,HC-ARF包层特殊的毛细管孔结构在熔接过程中容易坍塌,且其模场直径不同于普通单模光纤,故直接熔接时损耗很大。为此,引入一段纤芯直径为20 μm的实芯大模场光纤作为模场过渡,实现了HC-ARF和普通单模光纤之间的熔接,熔接损耗由直接熔接的3 dB降至0.844 dB。

为了提高大模场面积光纤到单模光纤的耦合效率, 利用加热扩芯的方法, 对单模光纤进行了热扩芯处理, 实现了大模场面积双包层光纤15/130 μm到单模光纤6/125 μm的模式匹配。对进行热扩芯处理的模场匹配器的传输损耗进行了理论分析; 利用自行搭建的中心波长为1 064 nm的激光光源分别测量了商用及自制的模场匹配器的传输损耗。实验结果表明: 采用加热扩芯的方法极大地提高了大模场面积光纤到单模光纤的模场匹配器的模式耦合效率。与商用的模场匹配器相比, 自制的模场匹配器具有更高的耦合效率和运行功率, 其热处理能力更强, 可靠性也更好, 运行功率可以达到100 W; 在进行风冷的情况下, 稳定工作时间累计为120 min, 最终可以获得 73 W的单模光输出, 热处理能力为27 W。模场匹配器性能的提高满足了高功率光纤元器件发展的需要, 有利于实现光纤激光系统的全光纤化。

由两根在空间呈X型放置的光波导组成的空间交叉波导结构是构成垂直耦合光分束器、垂直耦合光滤波器、垂直耦合光开关和垂直耦合上/下复用器等三维集成光学器件的基本结构单元。提出用一种等效模场匹配法分析空间交叉波导耦合特性, 将矩形波导的场分布看成是对圆对称光纤场分布的微扰, 解决了对角区场分布的表达, 从而计算空间交叉波导的耦合长度, 并用三维全矢量光束传输法验证了分析结果。将两种方法所得的空间交叉波导耦合长度加以比较, 最大误差为1.2%, 平均误差为0.9%。结果表明该等效模场匹配法具有精度高、运算速度快等优点, 为基于空间交叉波导的三维集成光学器件的设计和分析提供理论基础。

报道了一台全光纤结构主振荡功率放大(MOPA)型掺镱脉冲光纤激光器。种子源是工作波长为1064 nm的声光调Q光纤激光器, 可以获得重复频率在20～50 kHz间可调、平均输出功率约2 W的随机偏振脉冲种子激光。以大直径保偏(PM)光纤作为增益介质, 在6个单管功率10 W, 波长为915 nm的半导体激光器抽运下, 种子激光经过一级放大最终获得平均输出功率23.5 W, 脉冲宽度约为30 ns, 偏振抑制比超过10 dB, 光束质量因子M2为1.36的线偏振单模脉冲激光输出。讨论了大直径保偏光纤与种子激光输出光纤的模场不匹配性对输出激光的光束质量和光谱特性的影响。

报道了掺铒光纤放大器中降低掺铒光纤(EDF)与单模光纤(SMF)接续损耗的一种新方法.采用在芯区直径较小的掺铒光纤端部拉锥的方法,使得掺铒光纤中的传输模场在锥形区域内扩散,从而与单模光纤中直径较大的本征模场良好匹配,实现低损耗接续.初步实验结果表明,该方法可获得小于1 dB的接续损耗.