大模场光子晶体光纤具有无截止单模运转和大模场面积特性，可以克服由激光功率密度过高引起的非线性效应对高功率系统的限制。利用多芯光子晶体光纤的相干合成技术，不仅可以保持光纤传输激光的光束质量，更可以显著提高光纤的模场面积和输出激光功率。

本实验室近期理论研究了以Ge₂₀Sb₁₅S₆₅硫系玻璃为基质的多纤芯光子晶体光纤的相干合成特性（图1（a））。研究发现通过改变七芯光子晶体光纤的空气孔参数，可以有效的调节各纤芯之间光场的耦合强度（图1（b）），从而控制输出激光的强度和相位分布。通过合理的设计光纤的结构参数，实现了七芯光子晶体光纤各纤芯中光场同强度，等相位输出（图1（c））。其相干合成的光束不仅能保持较好的光束质量，M2<1.3，而且输出激光总功率可达到单纤芯结构的49倍。以上研究成果已发表在Optics Communications, 2013,311: 270-274上。

链接：http://authors.elsevier.com/sd/article/S0030401813008109

图1. （a）设计的7芯硫系玻璃光子晶体光纤结构；（b）各纤芯中能量随传输距离的变化关系；

（c）优化后获得7芯光纤中各光束等强度，同相位输出。

图2. 光纤输出（a）近场光强分布；（b）远场光强分布。