半导体激光器由于其固有的各种优点,使它成为目前应用最广泛的激光器,它的出现,使作为“信息基础设施”主体的光纤通信成为现实并得以发展。然而由于其输出光场不同于一般激光器的圆形光场,而是椭圆形光场,从而使其与光纤的耦合问题成为一个重要的研究课题。 目前,许多文献里提出了各种各样的耦合方法,它们也有着各自的优点:有些适用于单模光纤的耦合;有的适用于多模光纤的耦合。需要根据激光器远场光斑的特性和光纤的数值孔径来决定。 本论文通过对国内外各种耦合技术的调研和比较,主要进行了以下几项工作: 1. 分析了光纤传输光的基本理论和半导体激光器输出光场的特点,对耦合理论和耦合模型进行了详细的阐述。 2. 对光纤耦合激光的常用方法进行了分类和比较,指出了这些方法的优缺点。 3. 提出了在耦合系统中采用带有球形端面的变芯径光纤,在光纤熔接机上将大芯径石英光纤的一端熔成球形用于与半导体激光器的耦合,另一端在光纤拉锥机上拉制成变芯径光纤,用于与其它光学系统的连接。 4. 把自行设计的带球形端面的变芯径光纤用于与半导体激光器的耦合,结果表明:耦合效率达到 75%左右,同时理论上可以增加耦合系统的失调容差,从而减小了调试和封装的难度。