郭永解+赵松庆+窦海啸+曹玉超+范大恩+方珍意+陈海燕

摘 要： 非圆形光纤截面可以是D型、 正方形、 长方形、 八边形等多种形状， 这些几何结构使得作为泵浦源或光信号放大的光纤具有高的光光转换效率。 非圆形光纤优良的扰模特性可以获得平顶分布的光束， 且非圆形光纤焦比退化效应降低， 使得光纤的传输效率增大， 采用非圆形光纤制成的传像束平均透过率提高， 传像效果更真实。 非圆形光纤可应用到天文观测、 半实物仿真和激光加工等领域， 用于高精度视向速度测量、 红外目标模拟器、 高功率光纤激光器以及高精度激光焊接和切割等。

关键词： 非圆形光纤； 扰模； 焦比退化； 红外目标模拟器； 光纤激光器； 径向速度

中图分类号： TB34 文献标识码： A 文章编号： 1673-5048（2017）06-0059-07[SQ0]

0 引 言

当前， 光纤在军事、 通信、 传感、 医学和天文等领域的应用越来越广泛， 也越来越重要。 在圆形光纤发展的基础上， 非圆形光纤得到进一步发展， 其截面可以是D型、 正方形、 长方形、 八边形等各种形状， 由于截面形状的改变， 光纤的光学性能有了很大提高。 与圆形光纤相比， 非圆形光纤的扰模效果明显， 焦比退化特性降低[1-3]。 非圆形光纤远场光强变化小， 近场光斑质心偏移少， 可有效减少入射偏差引起的谱线漂移， 提高天文探测中视向速度的测量精度。 非圆形光纤光强变化小、 传输效率高， 使得传像束具有高的平均透过率和高的传像质量。 圆形光纤包层中存在大量的螺旋光， 在光传输过程中永远不会到达纤芯， 这对于作为泵浦源的光纤来说是极大的损失， 非圆形光纤的不对称结构可使螺旋光进入到纤芯， 使得非圆形光纤激光器的光光转换效率大大提高[4-6]。……