多芯光纤激光器高功率下的增益场选模效应分析

"多芯光纤激光器增益场选模效应研究" 本文主要探讨了多芯光纤激光器在增益场选模效应方面的研究成果。多芯光纤激光器是一种具有多个独立核心的光纤结构，其工作原理是通过各核心间的耦合作用实现光能的放大和模式选择。在低功率运行时，激光器的各个超模（即多种模式的组合）的增益系数相近，导致输出光束是多个模式混合的状态，光束质量相对不纯。 然而，随着激光功率的提高，增益场选模效应开始显现。在这个过程中，同相模（即相位相同或近似的模式）的增益系数显著高于其他模式，使得同相模在模式竞争中占据主导地位。这种现象表明，在高功率操作下，多芯光纤激光器趋向于输出具有同相模特征的单一、更稳定的光束，从而提高了光束质量和激光器的性能。 矢量耦合模理论在此研究中扮演了关键角色，它是分析多芯光纤激光器模式特性和增益特性的理论工具。通过该理论，可以计算出每个超模的模式特性，包括它们的频率、分布和增益系数，进而理解功率升级如何影响模式选择。 此外，文中还简要讨论了多芯光纤激光器增益场选模效应的应用范围。这种效应可能适用于需要高功率、单模输出的激光系统，如工业加工、医学成像、精密测量和高能量激光武器等领域。增益场选模效应的优化有助于提升多芯光纤激光器在这些领域的实用性和效率。 这项研究深化了我们对多芯光纤激光器工作原理的理解，特别是在增益场选模这一关键机制上，为未来设计和优化高性能的多芯光纤激光器提供了理论依据和技术参考。通过进一步的研究，有望开发出更高效、可控的多芯激光器，推动光学科技的进步。