【摘 要】
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高功率大模场光纤激光器纤芯产热对光纤折射率分布的扰动，可以引起剧烈的模式畸变和高阶模激发，使输出功率下降、光束质量恶化，并导致更加严重的非线性效应。本报告利用导波光学方法，系统地研究了不同光纤参数下(芯区半径和数值孔径)纤芯产热对光纤模式的影响，特别是基模模场形状、模场面积、交叠因子等重要参数。结果表明，随着产热的增加，基模模场被热透镜效应的压缩比率越来越偏离基于高斯光束的计算结果；当产热量较低时
【机 构】
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北京应用物理与计算数学研究所,北京100094
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高功率大模场光纤激光器纤芯产热对光纤折射率分布的扰动，可以引起剧烈的模式畸变和高阶模激发，使输出功率下降、光束质量恶化，并导致更加严重的非线性效应。本报告利用导波光学方法，系统地研究了不同光纤参数下(芯区半径和数值孔径)纤芯产热对光纤模式的影响，特别是基模模场形状、模场面积、交叠因子等重要参数。结果表明，随着产热的增加，基模模场被热透镜效应的压缩比率越来越偏离基于高斯光束的计算结果；当产热量较低时，热透镜和光纤参数共同控制了模场特征；而当产热量较高时，数值孔径的影响基本可以忽略。此外，利用半解析的等效阶跃光纤方法给出了单模破坏条件，并将计算结果应用到光纤激光器的功率定标分析。
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