优化大芯径光纤的功率传输：折射率凹陷对特性影响的研究

本文主要探讨了大芯径光纤基模功率传输特性与其核心区域折射率分布的关系。随着光纤技术的发展，大芯径光纤因其能承载更高的功率传输而受到广泛关注。研究者针对光纤芯区的径向折射率分布如何影响基模的最大功率密度和等效模面积进行了深入分析。 首先，文章采用了创新的数学表达式，这种表达式能够适应多种实际折射率分布情况，有效地模拟和分析不同折射率分布形状对大芯径光纤性能的影响。通过比较，研究发现当光纤基模与高阶模的等效折射率差大于10^-4时，具有芯区中心凹陷的折射率分布对于优化光纤性能至关重要。这种特定的折射率分布结构能够降低基模在横截面上的最大功率密度，同时增加基模的等效模面积。 这一发现对于设计和制造能承受更大功率传输的无源和有源单模大芯径光纤具有显著的意义。通过控制光纤的折射率分布，可以有效提高其功率传输效率，降低功率密度集中带来的热效应，从而延长光纤的使用寿命，增强其在光纤激光器和光纤放大器中的应用性能。 此外，论文还引用了相关的文献，如《激光与光电子学进展》期刊中的内容，强调了这项研究在光纤光学领域的价值。研究结果被归类于光纤光学、大芯径光纤、折射率分布、功率密度、光纤激光器以及光纤放大器等多个关键词，反映了研究的全面性和实用性。 总结来说，本文为大芯径光纤的设计优化提供了一种新的理论指导，特别是在功率传输效率和稳定性方面，有助于推动光纤通信技术的进一步发展。通过深入理解并控制折射率分布，可以实现更高效、更稳定的大功率传输，这对于现代光纤通信网络和高性能光电器件的发展具有重要意义。