关于高斯光束经过光纤的传输

smarter

1。 高斯光束耦合进光纤，再从中出来，光束的横向分布在数学表达上是什么样的？还是高斯的吗？

2.     出来以后在自由空间的传输还遵从高斯光束的传播规律吗？比如能否还用传输矩阵表达？

3.     假如耦合前的高斯光束是线偏振的，经过光纤后其偏振态是什么样的？

4.     假如光束能耦合进小芯径光纤（比如300），却耦合进了大芯径的光纤（比如400，当然数值孔径相同的光纤），输出后的光束质量是不是要劣于小芯径的啊？如果是的话劣化的程度如何？


突然想起了这一连串的问题，有点闹不明白，请能给出比较权威答案的大虾一解困扰。以前问过一些人也没得出明确的答案。
当然不是大虾的童鞋也欢迎热烈讨论。。

lilook

1.分布无显式表达，不是高斯光束，应该是类高斯光束。
2.通常用几何光学来表达。
3.我不知道。
4.是的。经过光纤后，光束质量会变差。

smarter

真没能说的清楚的人了？

弥勒

只说一下自己的看法，不负责正确性的论证。
1.光纤有点像一个搅拌器，会将入射的光束进行匀化。多模光进去后，光斑模式会明显变化，会更均匀一些。高斯光速经过光纤应该也受匀化的影响，但具体影响有多大，我不清楚。
2.输出光束应该还可以按高斯光速来分析。公式本生都是些近似推导。
3.这个没测试过，纯理论上来看，线偏光经过无数次反射后还是线偏，如果光纤里面没有会发生旋光的物质，应该会线进线出。
4.如果不改变入射光的发散角，结果肯定是400的光束质量差。但是，400的光纤比300的可以接受更大的入射光斑，相同光束质量的的入射光速，可以以更小的发散角入射，输出的光束发散角也会小一些。这样的话，就不好说了。

aerialhorse

Understanding High-Power Fiber-Optic Laser Beam Delivery.pdf (96.69 KB, 下载次数: 67)

2011-9-29 15:13 上传

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看看这篇文章吧，兴许有用。

工程物理研究院也有人做过实验：http://www.winafiber.com/index.p ... emid=62&lang=zh

还有这篇比较老的文章，丘军林的 高功率激光器的光束质量及其对激光加工的影响.pdf (152.91 KB, 下载次数: 28)

2011-9-29 15:16 上传

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无知无畏

感觉楼主的问题非常有意义，尝试回答一下。

1.答案是和光纤的类型有关，如果高斯光束进入到单模光纤再出来，肯定还是高斯光束。如果是多模光纤（芯径比较粗的光纤）高斯光束会劣化，或者说平顶化，通常说大约50um的芯径一下可以较好的保持高斯。

2.答案参照第一条。

3.看光纤是否是偏振保持光纤，是否进行过线偏振的对轴，否则偏振特性会劣化，比如偏振消光比严重下降。

4.答案基本上是肯定的，会劣化，但是很难说清楚，因为和注入，光纤的结构和类型，纤芯包层的几何尺寸都有关系。比较通俗的说法是更为平顶化。和注入的关系很大。

wangchunxin

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optro

y一群弧度单，还自称光纤专家1

smarter

optro 发表于 2012-2-6 19:58
y一群弧度单，还自称光纤专家1

其实大家都知道您除了出言中伤别人旁的啥也不懂，还爱装。如果说不出个货真价实的一二三来，您还是别回复别人的帖子为好。

ligaowen8783

我是来学习的。

gxiaolaser

学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！