由于一般光纤的纤芯很细，限制了模式光的传播，普通的泵浦源很难耦合进光纤纤芯当中，这对于耦合的横向、纵向、角度偏差都有着极高的精确要求，通常耦合效率不高，部分光都会被泄露，因此激光器的输出功率一直被限制在一定范围内难以提高。直到20世纪80年代末，Polaroid公司的Snitzer创始性的提出了双包层光纤的结构设想并进行研发，从此光纤激光器的输出功率和转换效率得到了大幅度改善和提升。这是光电史上光纤激光器发展的一个里程碑。另一个里程碑是掺Yb光纤的使用，通过掺杂增益介质，斜率效率从20%提升到了69%，从此掺Yb光纤被广泛应用。到了2003年，高功率抽运源和大模场光纤技术不断发展，这使得光纤激光器的输出功率再次上了一个台阶，记录再次被不断刷新。同时，对于双包层光纤内包层截面形状的研究，降低了光纤中螺旋光的传输，从光纤的根本结构上再次提高了泵浦光的转换效率。这三个里程碑见证了双包层光纤激光器的输出功率从十瓦到百瓦、百瓦到千瓦级别的诞生和不断进步。IPG公司更是独树一帜，利用非相干光束合成法，将光束质量提升到衍射极限，开发出了50kW级别的光纤激光器。而我国科研院所和科技公司在不断的合作与创新下也逐渐进入双包层光纤激光器的领域，并成功制造研发出国产的千瓦级双包层光纤激光器。

1。2本课题意义

随着双包层光纤激光器功率不断提高和发展的同时，人们越来越关注输出光束的质量、光纤的稳定性和耐受性。在实际应用中光纤激光器系统会有多种模式的包层光传输，例如耦合熔接质量不够高、模场失配、光纤隔离器和光纤合束器的使用，实验结果表明，被动双包层光纤之间的低质量熔接和模场失配都会导致纤芯基模与包层模式发生耦合， 光纤合束器会激发高阶的泄漏模式使部分信号光泄漏到包层中去， 光纤隔离器内部的空间结构会导致部分纤芯信号光耦合到输出尾纤的包层中， 从而导致包层光的产生。这种包层光是我们不需要的，而且有可能影响激光的单色性和光束质量，由于功率过高甚至可能损坏光纤和系统的设备。因此，滤除不必要的包层光（即模式剥离技术）是十分有必要的。

本论文对高功率双包层光纤激光器的包层光剥离方法进行了探究和模拟仿真，包层光剥离的主要原理是首先剥除双包层光纤的涂覆层和外包层，接下来恰当处理光纤的内包层表面或结构，配以相应的光波导出材料，合理迅速导出多余的光能，保证高功率双包层光纤激光器工作的稳定环境。在仿真环节首先建立了光纤模型和泵浦源模型，设置了各个参数，通过改变参数来比较分析包层光剥离前后的输出功率的不同。即对包层光剥离效果的比较分析。课题从根本上仿真模拟了包层光剥离技术，通过理论与实际数据的相结合，为接下来的研究提供理论支持，具有一定指导意义。发展包层光剥离技术，对降低冷却系统的难度和要求有重大意义，也使得高功率双包层光纤激光器系统的搭建更加稳定、输出光束质量更高，工作寿命更长。

1。3本论文主要内容

本论文主要是围绕高功率光纤激光器的包层光剥离效果进行仿真模拟研究。首先对光纤的基本知识进行了详细的分类与介绍，着重分析了单模以及多模光纤的传输原理。由于包层光剥离技术通常应用在光纤接头处，而光纤耦合时的损耗对光的传输质量起到重大影响，因此这里同时叙述了光纤传输过程中的损耗特性。其次分析了高功率光纤激光器的组成。本论文对高功率光纤激光器的核心-双包层光纤进行了重点的分析与探究，讨论了双包层光纤内包层截面形状对光纤增益效率的影响，对光纤激光器泵浦源的类型进行了介绍。