基于表面改性應(yīng)用的半導(dǎo)體激光器直接光束整形系統(tǒng)的光學(xué)模擬.pdf

1、高功率半導(dǎo)體激光器直接應(yīng)用于工業(yè)加工領(lǐng)域，具有效率高、可靠性好、壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。本文主要圍繞著建立一個(gè)應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體激光器直接光束整形系統(tǒng)的光學(xué)模型，完成了基于材料表面加工應(yīng)用的千瓦級(jí)半導(dǎo)體激光器光束整形光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬。其主要內(nèi)容如下：
　　（1）詳細(xì)分析了3KW半導(dǎo)體激光熔覆機(jī)器人系統(tǒng)的工作特性，闡述了對(duì)半導(dǎo)體激光光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行光學(xué)模擬的必要性，并歸納出半導(dǎo)體激光器直接光束整形系統(tǒng)的四項(xiàng)基本結(jié)構(gòu)：快軸準(zhǔn)直的DL陣列光

2、源，慢軸準(zhǔn)直和勻化結(jié)構(gòu)，非相干合束結(jié)構(gòu)，聚焦透鏡組或光纖耦合輸出結(jié)構(gòu)。
　?。?）針對(duì)高功率半導(dǎo)體激光器直接用于工業(yè)加工領(lǐng)域，建立了大光腔結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器陣列的光源模型。另外，考慮到半導(dǎo)體激光器在快軸方向的較大的發(fā)散角，設(shè)計(jì)了快軸準(zhǔn)直微柱面鏡陣列，獲得了將近衍射極限的快軸發(fā)散角（θ≈0.9948mrad）。
　　（3）采用等效的光源建模方法，完成了空間合束過程的建模。設(shè)計(jì)了慢軸準(zhǔn)直柱面鏡，得到慢軸方向的整體發(fā)散角小于10mr