[發明專利]采用濾模匹配器進行橫向模式控制的波導激光器

有效

• 申請號: 201010195314.3
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN101888054A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 鞏馬理;閆平;張海濤;廖素英;郝金坪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/07;H01S3/098;H01S3/06;H01S3/091
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本發明涉及一種波導激光器，特別是一種采用濾模匹配器進行橫向模式控制的波導激光器。

背景技術

在設計波導激光器時，一般希望獲得高功率、高光束質量的激光輸出。其中激光器的最大輸出功率受增益介質飽和效應的影響，與模場的等效截面面積成正比；對光纖激光器而言，功率的提升，更受到包括受激布里淵散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)和自相位調制(SPM)等在內的非線性效應的限制，這些非線性效應產生的功率閾值也與模場的等效面積成正比。為了獲得更高功率的激光輸出，往往需要增大波導的芯徑，但增大芯徑，必然造成波導高階模的出現，導致輸出光束質量的下降。為保證波導激光器在高功率運轉的同時，還具備較高的光束質量，目前主要采取彎曲波導、泄漏損耗、增益導引等選模方法來控制模式的輸出。但這些方法是從波導的橫截面上改變折射率分布或摻雜分布來達到控制橫向模式的輸出，對大芯徑、低數值孔徑的波導來說，選模的能力受到一定限制。

在弱波導條件下，波導中的所有導模構成亥姆霍茲波動方程解空間的完備正交基，任意在波導中傳導的光場分布E(x，y，z)可以表示為這一組完備正交基的線性疊加，即

E(x,y,z)=e(x,y)exp(jβz)=Σi=1Ncie‾iexp(jβiz)---(1)]]>

其中，(x，y，z)表示直角坐標變量，N為導模的個數，e(x，y)為傳導光束在波導橫向上的場分布，β_i分別表示第i個模式的歸一化模場表達式及傳播常數，c_i為相應模式的權重因子，