高功率半導體激光面陣光束整形技術的研究.pdf

1、由于半導體激光器的電光轉化效率高，波段范圍廣，使用壽命長等優(yōu)點，使得半導體激光器在很多方面都得到了廣泛的應用。但其輸出光束的發(fā)散角較大，光束質量不好，且在水平和垂直方向上存在著較為明顯的差異，影響了它的直接應用，因此半導體激光器光束的整形成了人們關注的一個熱點問題，國內(nèi)外的很多學者對此進行了大量的研究。
　　 本論文在綜述國內(nèi)外報導的各種整形方法的基礎上，提出了用正交的平凸柱面鏡組合對作為固體激光器泵浦源的半導體激光面陣的光束進

2、行整形的方案。為了提高泵浦源的功率密度，提出先將四個半導體激光面陣的光束進行非相干合成，再對合成光束進行整形的方案。
　　 (1)根據(jù)光束非相干合成技術的理論，結合半導體激光面陣的結構特點，提出先將兩個半導體激光面陣的光束進行空間復合，再將空間復合后的光束進行偏振耦合的光束合成方案。用zemax光學設計軟件對合成后的光束的光強分布進行模擬，在此基礎上分析系統(tǒng)的合成效率及合成器件的失調(diào)對合成效果的影響。
　　 (2)在光束

3、非相干合成的基礎上，提出了用正交的柱面鏡組合對合成后的光束進行整形的方案。用光線追跡法分析了柱面鏡各參數(shù)(r,d,n)對整形效果的影響，在此基礎上，根據(jù)實際需求，提出整形系統(tǒng)的結構和確定柱面鏡的初始結構參數(shù)，用zemax光學設計軟件對整形系統(tǒng)進行建模、調(diào)試、分析，確定了柱面鏡的最終結構參數(shù)以及柱面鏡間的距離。
　　 在上述分析和設計的基礎上，對四個半導體激光面陣發(fā)出的光束進行了合成和整形的實驗研究，得到了一個4.86mm×4.8