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近些年来,一些新型光纤的出现给光纤激光器领域带来了新的生机和活力。大模场光纤由于在大功率光纤激光器中的广泛应用而备受关注,光子晶体光纤则因为在产生超连续谱等方面的广泛应用而成为国内外研究的热点。与此同时,对相关光纤器件的需求也与日俱增,其中之一就是用以降低与普通单模光纤熔接损耗的光纤器件——光纤模场适配器。本文着眼于大模场光纤和光子晶体光纤的模场特性,通过各种技术手段研究制作了这两种光纤的低损耗模场适配器。一、根据扩芯光纤的理论模型,研究了扩芯光纤的折射率分布与加热时间等因素的关系。数值模拟了光在扩芯光纤中的传输,分析了扩芯光纤中模场分布的变化。实验上实现了对单模光纤的加热扩芯,测量了不同加热时间光纤的模场直径,监测了加热扩芯过程带来的附加损耗。二、利用加热扩芯技术设计制作了包层直径相近的大模场光纤和单模光纤之间的低损耗模场适配器,损耗值为0.2dB,达到了实用水平。三、利用拉锥光纤低损耗渐变条件分析大模场光纤的拉锥,得出通常情况下的拉锥长度应该大于1cm。较为系统地分析了拉锥大模场光纤的模场特性,数值模拟了不同数值孔径的拉锥大模场光纤模场直径和纤芯直径的关系。四、结合加热扩芯技术和光纤拉锥技术设计制作了针对包层直径不等的不同大模场光纤之间以及大模场光纤和单模光纤之间的低损耗模场适配器,损耗值为0.3dB,达到了实用水平。同时测量了模场适配器的输出光斑,通过光斑分布可以判定模场适配器能够保持基模传输。五、介绍了光子晶体光纤空气孔塌缩技术,数值模拟了不同塌缩率条件下模场直径的变化情况。利用拉锥机加热实现空气孔塌缩,解决了小芯径光子晶体光纤和单模光纤的模场失配问题,得到的最低损耗值为0.64dB。