【技术实现步骤摘要】
一种用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤
本专利技术设计一种用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤，属于激光光束整形领域。
技术介绍
平顶光束是指在光束传输方向的横截面内光强均匀分布的光束，由于能量分布均匀的特点，在显示、全息、激光加工、激光医疗等领域中有着重要的应用。由于激光光束的光强一般服从高斯分布，所以需要对高斯光束进行整形，以便得到均匀性好的平顶光束。1994年，Gori等人提出了另外一种模型称为平坦高斯光束，其模场可以被描述为有限个拉盖尔-高斯模式或厄米-高斯模式的叠加；Li也提出了一种新的理论模型来描述圆形或非圆形的平顶光束，其模场是被看作有限个基本高斯模式的叠加，由Gori和Li所提出的模型为描述相干平顶光束提供了方便有效的方法，并且已经被广泛应用与处理平顶光束的传输问题。获得平顶光束的方法有很多，用衍射光学原理设计的衍射光束整形器件能达到较好效果，但其制作工艺复杂，成本高，不利于进行产业化应用；采用几何光学原理设计的光束整形光学系统，存在尺寸大、安装困难、价格昂贵以及稳定性差等问题。...
【技术保护点】
1.一种用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤，其特征在于，该用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤能够将高斯光束整形为平顶光束，其包括纤芯和包层，纤芯设置在包层内，其中，纤芯的折射率>包层的折射率；并且纤芯折射率为下凹型折射率结构分布，其下凹型折射率结构分布满足以下函数关系：/nn
【技术特征摘要】
1.一种用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤，其特征在于，该用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤能够将高斯光束整形为平顶光束，其包括纤芯和包层，纤芯设置在包层内，其中，纤芯的折射率>包层的折射率；并且纤芯折射率为下凹型折射率结构分布，其下凹型折射率结构分布满足以下函数关系：
ncore＝ns·sqrt(1+2delta·(r/a)2)
其中，ncore为纤芯区域的折射率分布，ns为纤芯区域下凹最低点的折射率值，r为纤芯在极坐标下的径向变量，a为光纤纤芯半径，相对折射率差delta＝(n22-ns2)2/ns2，其中，n2为纤芯区域折射率最大值。
2.根据权利要求1所述的用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤，其特征在于，所述的纤芯区域下凹最低点的折射率值ns，根据设计的光纤结构尺寸进行仿真计算，直到出现平顶光束时，得到纤芯区域下凹最低点的折射率值ns的确定值。
3.根据权利要求1所述的用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤，其特征在于，纤芯的下凹型折射率结构分布中，纤芯区域下凹最低点的折射率值ns>包层的折射率。
4.根据权利要求1所述的用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤，其特征在于，以纤芯在极坐标下的径向变量r为自变量，通过改变r的值，求得纤芯区域任意半径位置对应的折射率分布ncore，从而控制纤芯呈现下凹型折射率结构分布。
5.根据权利要求1所述的用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤，其特征在于，所述的纤芯选用的材料为掺杂高折射率材料的石英，纤芯的下凹型折射率结构分布，通过改变石英中高折射率材料的掺杂浓度实现；其中，纤芯和包层分界处的...
【专利技术属性】
技术研发人员：程同蕾，张继伟，汪国瑞，张函，李曙光，闫欣，王方，张学楠，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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