红外与激光工程, 2020, 49 (12): 20201049, 网络出版: 2021-01-14  

非均匀关联光束在湍流中的单模光纤耦合效率(特邀)

Coupling efficiency of non-uniformly correlated beams into a single-mode fiber in turbulence (Invited)
作者单位
1 山东师范大学 物理与电子科学学院,山东 济南 250358;山东省光场调控工程技术中心 & 山东省光学与光子器件技术重点实验室,山东 济南 250358
2 安徽师范大学 物理与电子信息学院,安徽 芜湖 241000
3 苏州大学 物理科学与技术学院,江苏 苏州 215006
4 山东师范大学 物理与电子科学学院,山东 济南 250358;山东省光场调控工程技术中心 & 山东省光学与光子器件技术重点实验室,山东 济南 250358;苏州大学 物理科学与技术学院,江苏 苏州 215006
摘要
研究了非均匀关联光束经过大气湍流后的光纤耦合效率。研究结果表明,大气湍流中非均匀关联光束的光纤耦合效率优于传统高斯谢尔模光束;且调控光束相干长度可以提高光纤耦合效率;针对不同传输距离的情况,可以通过调控光束相干长度实现耦合效率的最优化。同时,文中还讨论了光源参数:束腰和波长;耦合透镜参数:接收孔径和焦距;湍流强度对光纤耦合效率的影响。该研究成果证明光场相干结构调控技术在提升光纤耦合效率中的应用,在自由空间激光通信研究领域存在重要价值。
Abstract
The coupling efficiency of non-uniformly correlated beams through atmospheric turbulence was studied. The results show that the fiber coupling efficiency of such beams is higher than that of the traditional Gaussian Schell-model beam; and the regulation of the coherence length of such beams can improve the fiber coupling efficiency; for different transmission distances, the optimization of the coupling efficiency can be achieved by adjusting the coherence length of such beams. Moreover, the effect of the light source parameters: beam waist and wavelength; coupling lens parameters: received aperture and focal length; turbulence intensity on the coupling efficiency of optical fiber was also discussed. The results show that the application of optical field correlation structure manipulation technology in improving the coupling efficiency of optical fiber has important value in the field of free space optical communication.

蔺淑琴, 张继前, 朱新蕾, 王飞, 蔡阳健, 余佳益. 非均匀关联光束在湍流中的单模光纤耦合效率(特邀)[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201049. Shuqin Lin, Jiqian Zhang, Xinlei Zhu, Fei Wang, Yangjian Cai, Jiayi Yu. Coupling efficiency of non-uniformly correlated beams into a single-mode fiber in turbulence (Invited)[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(12): 20201049.

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