大功率半导体激光器二元光学消像散准直器件设计

第36卷第1期

Vol.36No.1

红外与激光工程

InfraredandLaserEngineering

2007年2月Feb.2007

大功率半导体激光器二元光学消像散准直器件设计

谢梦,曾晓东,安毓英

(西安电子科技大学技术物理学院,陕西西安710071)

要:半导体激光器发出的光束具有较大的发散角且存在像散,严重影响了其应用。基于对半

导体激光器远场分布的准确了解,提出了一种二元光学消像散准直器件的设计方法,并给出了详细的设计原理及过程。依据已知光束等相位面的具体分布(光束的像散因子也包含在其中),可得到二元光学器件的相位分布,使光束经过此二元光学器件后,等相位面成为平面,达到了准直、消像散的目的。此方法简单、直观,具有很高的准确性和可行性。所得二元光学器件表面具有多位相的浮雕结构。

关键词:半导体激光器;中图分类号:TN248.4

二元光学;

准直;

像散

文章编号:1007-2276(2007)01-0102-04

文献标识码:A

Designofabinaryopticalelementforcollimationofhighpower

laserdiodebeamswithastigmatism

XIEMeng,ZENGXiao!dong,ANYu!ying

(SchoolofTechnicalPhysics,XidianUniversity,Xi′an710071,China)

Abstract:Thebeamqualityoflaserdiodeisverypoor,whichaffectsitsuseheavily.Basedonaccuratefar!fieldmodelofhighpowerlaserdiode,adesignmethodofbinaryopticalelementforlaserdiodebeams,whichcancorrecttheastigmatismofthelaserbeam,hasbeendeveloped,andtheprincipleandprocesshavebeengivenindetail.Themethodissimpleandpractical.Thereliefsurfaceoftheelementisofmultiphasestructure.

Keywords:Laserdiode(LD);

Binaryoptics;

Collimation;

Astigmatism

0引言

半导体激光器(LD)具有体积小、重量轻、功率连续可调等优点。将LD输出光束准直后进行功率合成,可直接构成高效率的高能激光系统,在军事和加工等领域有重要用途。但是由于LD波导结构的特点,其发出的光束具有较大的发散角(一般在垂直于,平行于结平面方向为10°结平面方向为40°)且存在像散,因而高效率、高质量准直并非易事。

目前,改善半导体激光束性能的方法和器件主要

有:(1)几何透镜组合准直系统[1],可达到较高的数值孔径,但对元件的加工精度要求较高,装调较复杂;(2)变形棱镜消像散、整形系统[2],功能完善,但调试和使用较困难;(3)自聚焦棒透镜准直系统[3],简单可靠,但封装不便;(4)光纤微透镜耦合系统[4],耦合效率较高、结构紧凑、制作简单,但偏移容差小,难于调整、稳定性不好。

近年来,基于光的标量衍射原理采用微电子工艺重量轻、易于复加工的二元光学元件,以其体积小、

制、可实现任意形状的波面变换等特点,在越来越多

收稿日期:2006-02-14;修订日期:2006-04-11

基金项目:国家自然科学基金资助项目(60277004)

作者简介:谢梦(1982-),女,吉林长春人,硕士生,研究方向为大功率半导体激光器光束的整形和耦合。Email:m_x_03@126.com导师简介:曾晓东(1956-),男,吉林长春人,博士生导师,西安电子科技大学技术物理学院院长,研究方向为激光器光学、光纤传感与

测量技术及远轴传播等。Email:xdzeng@xidian.edu.cn

你可能喜欢

  • 高斯光束
  • 激光扩束镜
  • 激光器应用
  • 激光直写
  • 光纤耦合半导体激光器
  • 激光技术
  • 光学透镜
  • 激光打标机

大功率半导体激光器二元光学消像散准直器件设计相关文档

最新文档

返回顶部