自第一台激光器出现之后,出现了利用光子作为能量载体的学科——能量光电子学。随着能量光电子技术的不断进步和各种新型高功率激光器的不断涌现,采用石英光纤传输激光的设备已经广泛应用。石英光纤是一种以高折射率的纯石英材料为纤芯,以低折射率的有机或无机材料为包层的光学纤维。由于石英光纤传输波长范围宽,适用于紫外到红外波段激光能量的传输,又因为石英光纤数值孔径大、芯径大、机械强度高、弯曲性能好和耦合简单等优点,所以石英光纤在高功率激光传输系统中具有其他材料不可比拟的优势。本文研究的主要内容是针对特定高能激光器应用系统而对传能光纤进行仿真和应用研究。本文仿真分析主要包括高能激光与光纤的耦合、高能激光的光纤传输和高能激光光纤出射能量分布三个方面。首先仿真分析单透镜耦合方式下,不同透镜焦距、调整误差对高能激光的光纤耦合效率、高能激光的光纤传输效率和出射激光能量分布的影响。其次,建立光纤宏观弯曲模型,仿真分析了弯曲损耗与光纤芯径、弯曲半径、数值孔径的关系。并对锥形光纤、斜端面、微锥形端面等不同石英光纤出射光能分布进行仿真分析。最后,针对特定的高能激光应用系统对光纤开关以及组束光纤进行了仿真分析。传能光纤具有传输功率损耗小、操作简单方便、可以任意伸展等优点,目前已广泛应用于工业生产、国防、科研、医学等领域,如材料加工、激光医疗、激光点火等方面。因此,对传能光纤的仿真分析有着重要的现实意义。