大功率半導體激光列陣光纖耦合與光纖光柵的研究.pdf

1、半導體激光列陣具有體積小、重量輕、功率高和壽命長等優(yōu)點，可以在軍事和醫(yī)療等很多領域廣泛使用。但是半導體激光列陣的輸出光束質量很差，不但發(fā)散角大，而且具有嚴重的像散，這嚴重制約它了的進一步推廣應用。為了克服半導體激光列陣的這一缺點，通常需要采用光纖耦合技術或外腔鎖相相干耦合技術來改善其輸出光束質量。當前半導體激光列陣光纖耦合主要采用三條技術路線：一種是光纖列陣耦合方法，第二種是單根光纖耦合方法，以及第三種的外腔鎖相相干耦合方法。這三種技術

2、有各自的優(yōu)點和適用領域。光纖列陣耦合方法相對簡單，但耦合效果提升空間有限。單根光纖耦合方法需要以高效的光束整形器件為中介，相對復雜，但是如果能解決光束整形器的設計和制作工藝問題，耦合效果會遠好于光纖列陣耦合方法。外腔鎖相相干耦合技術是在半導體激光陣列外形成新的諧振腔來鎖定每個激光單元的位相，從而獲得近衍射的相干輸出，提高了光束質量和亮度。因此具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?半導體激光列陣的光束整形和光纖耦合技術是當前激光技術領域的前沿，是

3、世界上多數發(fā)達國家的熱點研究課題，對提升國家的科技實力有很重要的意義。 本論文主要還進行了以下幾方面的研究工作： 一、分析了三種特殊端面光纖列陣和一維半導體激光列陣的耦合情況，發(fā)現(xiàn)這三種特殊端面光纖列陣和一維半導體激光列陣的耦合效果都很好。其中球頂錐形光纖列陣綜合了另外兩種特殊光纖列陣的優(yōu)點，耦合效果更好，更有利于我們獲得高質量的激光光束。 二、提出了一種利用微透鏡將光纖束和一根較細光纖進行第二步耦合從而同時實現(xiàn)