System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法及系统技术方案_技高网

光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法及系统技术方案

技术编号:40038975 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-16 19:25
本发明专利技术公开了一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测定方法及系统,包括测定待测光纤处于平直状态时激光光源的基模功率和高阶模功率,测定待测光纤在各个弯曲半径下的弯曲输出功率;若弯曲输出功率大于或等于基模功率,则根据弯曲输出功率、基模功率以及高阶模功率,确定待测光纤的高阶模弯曲损耗;弯曲输出功率小于基模功率,则根据弯曲输出功率和基模功率,确定待测光纤的基模弯曲损耗。本发明专利技术基于光纤中基模弯曲损耗和高阶模弯曲损耗占据主导半径范围不同,分别计算待测光纤在不同弯曲半径对应的基模弯曲损耗或高阶模弯曲损耗,为光纤弯曲参数的确定提供准确的理论指导,更好地实现非线性效应抑制技术提高大功率光纤激光器中的输出光束质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤检测,尤其涉及一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法及系统


技术介绍

1、光纤激光器具有结构简单、转换效率高、光束质量好、环境适应性强等优点,大功率光纤激光器在各个领域得到了广泛的应用。对于大芯径多模双包层光纤激光器,为抑制高功率双层光纤激光器中的非线性效应、实现基模输出,通常采用适当弯曲的方法进行选模,使双包层光纤激光器获得单模激光输出。为了选择合适的弯曲半径抑制高阶模增益、提高输出光束质量,需要对弯曲光纤特性进行分析,并确定具体的弯曲参数,。

2、《掺镱多模双包层光纤激光器弯曲选模研究》一文中研究了弯曲损耗对大纤芯多模双包层光纤激光器输出光场的影响, 对影响弯曲损耗的各种因素进行了理论模拟,以lp01和lp11模为例计算了弯曲对模式损耗的影响。该文章通过弯曲选模实验获得了大芯径多模双包层光纤激光器的基横模输出,然而并没有通过试验测试出基模与高阶模的弯曲损耗。一种光纤弯曲损耗测试工装的专利公开了一种测试装置,包括底板,光纤槽等结构,该专利通过压紧块固定,实现对光纤多次弯曲,实现光纤在不同弯曲次数下的弯曲疲劳状态的弯曲损耗测试。该测试装置单一地测量光纤中所有模式的弯曲损耗,没有区分不同模式的弯曲损耗。

3、现有技术中已有理论分析光纤中高阶模弯曲损耗,但相关研究人员的理论模型的仿真结果与实验结果也存在明显差异,目前弯曲损耗实验测试针对光纤中所有模式,并未严格区分基模和高阶模。


技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术的目的在于提供一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法及系统,基于光纤的基模和高阶模在不同弯曲半径下弯曲损耗的特性,分别计算光纤基模和高阶模弯曲损耗。

2、为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、作为本专利技术的一个方面,提供一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,包括:

4、s10、控制待测光纤处于平直状态并输入光源,以测定所述光源的基模功率和高阶模功率;

5、s20、使所述待测光纤弯曲成不同半径并输入光源,测定所述待测光纤在各个弯曲半径下的弯曲输出功率;

6、s30、若所述弯曲输出功率大于或等于所述基模功率,则根据所述弯曲输出功率、所述基模功率以及所述高阶模功率,计算确定所述弯曲半径下所述待测光纤的高阶模弯曲损耗;

7、s40、所述弯曲输出功率小于所述基模功率,则根据所述弯曲输出功率和所述基模功率,计算确定所述弯曲半径下所述待测光纤的基模弯曲损耗。

8、进一步地,步骤s10包括:

9、在所述待测光纤的两端制备cps以滤除包层光,其中,cps即包层光功率滤除器;

10、控制所述待测光纤处于平直状态,对所述待测光纤输入激光光源,并测定所述激光光源的基模功率和高阶模功率。

11、进一步地,所述激光光源包括基模和高阶模成分。

12、进一步地,步骤s20包括:

13、将所述待测光纤置于不同弯曲半径的装置中并输入激光光源,测定所述待测光纤的光功率值,作为所述待测光纤在各个弯曲半径下的弯曲输出功率。

14、进一步地,步骤s30中高阶模弯曲损耗的计算包括:

15、;

16、其中,为高阶模弯曲损耗,为待测光纤弯曲的长度,为弯曲输出功率,为激光光源基模功率,为激光光源高阶模功率。

17、进一步地,步骤s40中基模弯曲损耗的计算包括:

18、;

19、其中,为基模弯曲损耗。

20、进一步地,所述方法还包括:

21、根据所述待测光纤在各个弯曲半径下的弯曲损耗,确定合适的弯曲半径用于抑制所述待测光纤的非线性效应。

22、作为本专利技术的另一个方面,提供一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测定系统,包括:

23、基准功率测定模块,用于测定待测光纤处于平直状态时激光光源的基模功率和高阶模功率;

24、弯曲输出功率测定模块,用于测定所述待测光纤在各个弯曲半径下的弯曲输出功率;以及

25、弯曲损耗计算模块,用于根据所述基模功率、所述高阶模功率以及所述弯曲输出功率计算确定所述待测光纤在各个弯曲半径下的弯曲损耗。

26、进一步地,所述基准功率测定模块和所述弯曲输出功率测定模块均采用激光光源作为输入光源,其中,所述激光光源包括基模和高阶模成分。

27、进一步地,所述弯曲损耗计算模块包括

28、高阶模弯曲损耗计算模块,用于在所述弯曲输出功率大于或等于所述基模功率时,根据所述弯曲输出功率、所述基模功率以及所述高阶模功率,计算确定所述弯曲半径下所述待测光纤的高阶模弯曲损耗;以及

29、基模弯曲损耗计算模块,用于在所述弯曲输出功率小于所述基模功率时,根据所述弯曲输出功率和所述基模功率,计算确定所述弯曲半径下所述待测光纤的基模弯曲损耗。

30、本专利技术的有益效果:

31、本专利技术提供一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测定方法及系统,包括测定待测光纤处于平直状态时激光光源的基模功率和高阶模功率,测定待测光纤在各个弯曲半径下的弯曲输出功率;若弯曲输出功率大于或等于基模功率,则根据弯曲输出功率、基模功率以及高阶模功率,计算确定在该弯曲半径下待测光纤的高阶模弯曲损耗;弯曲输出功率小于基模功率,则根据弯曲输出功率和基模功率,计算确定在该弯曲半径下待测光纤的基模弯曲损耗。

32、本专利技术基于光纤中基模弯曲损耗和高阶模弯曲损耗占据主导半径范围不同,分别计算待测光纤在不同弯曲半径对应的基模弯曲损耗或高阶模弯曲损耗,为光纤弯曲参数的确定提供准确的理论指导,更好地实现非线性效应抑制技术提高大功率光纤激光器中的输出光束质量。

33、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,步骤S10包括:

3.根据权利要求2所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,所述激光光源包括基模和高阶模成分。

4.根据权利要求1所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,步骤S20包括:

5.根据权利要求2所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,步骤S30中高阶模弯曲损耗的计算包括:

6.根据权利要求5所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,步骤S40中基模弯曲损耗的计算包括:

7.根据权利要求1所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,所述方法还包括:

8.一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测定系统,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测定系统,其特征在于, 所述基准功率测定模块和所述弯曲输出功率测定模块均采用激光光源作为输入光源,其中,所述激光光源包括基模和高阶模成分。

10.根据权利要求8所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测定系统,其特征在于,所述弯曲损耗计算模块包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,步骤s10包括:

3.根据权利要求2所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,所述激光光源包括基模和高阶模成分。

4.根据权利要求1所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,步骤s20包括:

5.根据权利要求2所述的光纤基模及高阶模弯曲损耗测试方法,其特征在于,步骤s30中高阶模弯曲损耗的计算包括:

6.根据权利要求5所述的光纤基模及高阶模...

【专利技术属性】
技术研发人员:张杨杰姜永亮刘厚康李思宇刘示林杨雨武春风李强
申请(专利权)人:武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1