Введение
1. Обзор литературы 15
1.1. Волоконные лазеры 15
1.2. Описание существующих волокон с большой эффективной площадью сечения поля моды 1.2.1. Низко-апертурные оптические волокна 18
1.2.2. Волокна с кирально связанными сердцевинами 20
1.2.3. Оптические волокна с каналами утечки. Фотонно-кристаллические волокна 22
1.2.4. Конусные переходы в оптических волокнах 25
1.2.5. Волокна с W-структурой профиля показателя преломления 27
1.3. Методы экспериментального исследования 29
1.3.1. Параметр качества оптического излучения М2 29
1.3.2. Метод S2 измерения модового состава оптического излучения 32
2. Исследование модельных конусных волокон с двойной оболочкой 35
2.1. Описание принципиального строение конусного волокна. Анализ распространения многомодового излучения по световедущей оболочке в геометрическом приближении 35
2.2. Уравнения связи мод. Анализ распространения излучения по сердцевине конусного волокна. Определение критерия адиабатического продольного геометрического профиля 39
2.3. Описание экспериментальных образцов пассивных конусных волокон 49
2.4. Экспериментальное исследование качества выходного излучения из пассивного конусного волокна 51
2.5. Экспериментальное исследование адиабатического расширения фундаментальной моды в конусном волокне 60
3. Многослойные W-световоды 72
3.1. Анализ модового состава волокон с W-профилем показателя преломления 3.2. Метод матриц передачи. Описание теоретической модели определения параметров направляемых и вытекающих мод W-волокон 74
3.3. Описание зависимостей характеристик распространения оптического излучения от параметров структуры W-профиля показателя преломления волокна 3.3.1. Исследование оптических свойств направляемых мод 79
3.3.2. Исследование оптических свойств вытекающих мод 81
3.4. Описание экспериментальных образцов пассивных волокон W-типа. Результа
ты компьютерного моделирования 85
3.4.1. Образец W-285 86
3.4.2. Образец W-355 88
3.4.3. Образец W-251 89
3.5. Интерпретация экспериментальных результатов и сравнительный анализ с теоретическими исследованиями многослойных волокон W-типа 90
3.5.1. Образец W-285 90
3.5.2. Образец W-355 96
3.5.3. Образец W-251 103
4. Исследования активных иттербиевых конусных волокон с двойной оболочкой 109
4.1. Поглощение оптической накачки внутри активных волокон 109
4.2. Модель распространения и генерации излучения внутри конусных волокон 112
4.3. Результаты моделирования процесса стационарной генерации в активных конусных волокнах с двойной оболочкой 117
4.4. Волоконный усилитель на основе конусного волокна с двойной оболочкой, легированного ионами иттербия 124
Заключение 132
Литература
