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激光能量的柔性传输对激光的应用起着极其关键作用。本文根据微结构光纤结构在高功率激光传输中具有灵活设计的优越特性,从微结构大芯传能光纤的发展背景、应用领域等方面入手,分别从理论设计和实验制备两方面分析了两种用于传输高功率激光的微结构光纤。主要工作如下: 第一:采用有限元法模拟微结构光纤。分析两种微结构光纤的模场,数值孔径,限制损耗,弯曲损耗等性能,得出单层椭圆空气孔包层光纤相比于双层空气孔包层光纤具有较大的有效模场面积、数值孔径、限制损耗和较低的非线性效应、弯曲损耗。 第二:采用堆积法排列预制棒,并成功拉制了一种结构简单、柔软性好、低非线性、低损耗、高损坏阈值的微结构光纤:双层空气孔微结构光纤。半径是r=90μm,纤芯半径是r1=42μm,空气孔的占空比为0.84,内包层为双层空气孔,纤芯是纯石英棒。采用截断法测试出该光纤在λ=980nm和λ=1064nm激光波长处的传输损耗,得出最低损耗为1 dB/km@λ=935nm;并测试该光纤在弯曲半径r=2.5cm下的弯曲损耗,得出980nm和1064nm处的弯曲的附加损耗分别为0.56dB/circle和0.416dB/circle;最后采用光束质量分析仪测试出经λ=980nm处的有效模场面积为2951.71μm2。此微结构大芯光纤为传输更高功率的λ=980nm和λ=1064nm激光打下了基础。 第三:采用排布拉制法制备出单层椭圆空气孔微结构光纤:半径是r=230.72μm,纤芯半径是r1=69.725μm,空气孔的短轴半径是6.25μm,长轴半径是8.4μm,内包层是单层椭圆的空气孔,纤芯采用纯石英棒。采用截断法测试出该光纤在λ=1550nm的传输损耗为9.6dB/km;在弯曲半径为r=2.5cm下,λ=1550nm处的弯曲损耗附加为0.0563 dB/circle;经光束质量分析仪测出在λ=980nm处的实际模场面积为6235.8μm2。此结构光纤为λ=1550nm高功率激光能量柔性传输提供了良好的媒介。