光纤激光器具有光束质量好、波长可调谐、体积小、成本效益低等优点。因此在医疗、军事对策、工业加工等领域有着广泛的应用。然而，光纤中的非线性效应会限制激光功率的输出能力。使用带LMA的纤维可以有效提高非线性效应的阈值。然而，通过增加纤芯尺寸或减小阶跃光纤的数值孔径(NA)来增加模式面积，分别会导致多模产生和弯曲性能变差。因此，需要创新的LMA光纤结构来规避这些挑战并促进输出功率的增强。

与传统的单芯光纤相比，本文所采用的多芯光纤(MCF)具有多个核，具有更大的模面积(LMA)，通过优化的MCF结构，可以轻松获得超过3000μm²的模面积。因此核之间的能量耦合使MCF能够获得LMA，这对提高激光输出功率和损伤阈值有很大帮助。

本文采用挤压、钻孔、杆入管相结合的方法，成功制备了一种结构稳定的硫族玻璃中红外19芯光纤。讨论了纤芯布置、纤芯半径和纤芯间距对光纤模面积的影响。在优化后，其模面积超过3000μm²。在6.7μm处，光纤损耗最小为1.8dB/m。本实验测试了光纤在1.55μm处的同相模式的能量分布，并对其响应不同光纤直径的变化进行了深入的分析。此外，本文还对光纤的弯曲损耗进行了综合评估，通过理论模拟和实验验证相结合，证实了光纤具有强大的抗弯曲性能。随着玻璃净化和光纤优化的进一步改进，有希望在高功率激光传输和需要小半径弯曲的应用中开发这种光纤的潜力。

图 1 (a)光纤截面和折射率分布   (b)纤芯和包层折射率分布及计算的NA

图 2 19芯光纤7种典型超模的模能量分布

图 3 在(a)不同纤芯数和(b)不同纤芯排列下光纤Aeff随波长的变化

图 6 (a)通过挤压法制造预制棒  (b)采用钻孔法制备包层空管  (c)管中棒法制备光纤预制体

图 7 (a)合成纤维的传输损耗;绿圆:1.55µm损耗;蓝色圆:2.94µm损耗;黑圆:8.96µm损耗;插入:能量分布图像 (b) 1.55µm处的光纤透过率

图 8 同一相位模式下不同输出直径的模拟(第1行)和测试(第2行)二维能量分布:             (a, e) 108µm;(b, f)128µm;(c, g)146µm;(d, h)180µm

图 9 (a)阶跃光纤与19芯光纤的弯曲损耗比较                                           (b) 通过实验和模拟得到的19芯光纤在1.55µm处的弯曲损耗

文献来源：Min Zhang, Ningzhe Li, Jinsheng Jia, Feng Xiao, Kai Jiao, Xiange Wang, Shengchuang Bai, Zheming Zhao, Peiqing Zhang, Shixun Dai, Qiuhua Nie, Xiang Shen, Rongping Wang, and Xunsi Wang, "Design and fabrication of large-mode-area multicore chalcogenide fiber with low bending loss," Opt. Express 31, 43342-43350 (2023)

https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-31-26-43342&id=544213