半導(dǎo)體激光器列陣外腔鎖相的一般性分析.pdf

1、半導(dǎo)體激光器列陣(LDA)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，效率高，已被廣泛應(yīng)用于空間光通信，泵浦固體激光器，材料加工等眾多領(lǐng)域。但是目前商用大功率LDA發(fā)光單元間距較大(～500μm)，導(dǎo)致了LDA輸出的光束質(zhì)量較差。為克服這一缺點(diǎn)，LDA單元間的位相鎖定成為了近幾年的研究熱點(diǎn)。外腔鎖相因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果明顯，因而在外部耦合鎖相方法中倍受關(guān)注。已經(jīng)有不少理論對(duì)LDA外腔鎖相進(jìn)行分析，也有不少試驗(yàn)結(jié)果證明了這些理論的合理性，但這些理論大都是在考慮具體的

2、外腔參數(shù)的情況下對(duì)鎖相LDA進(jìn)行的分析，不具有普適性。 本文在不針對(duì)特定的外腔參數(shù)的情況下并考慮到外腔鎖相LDA的閾值與前端面的剩余反射系數(shù)有關(guān)這一事實(shí)，對(duì)外腔鎖相LDA進(jìn)行了一般性的分析。在只計(jì)相鄰發(fā)光單元間互相耦合及單元自耦合的近似下，解析證明出外腔鎖相LDA閾值最低的模要么是基超模要么是高階超模，說明了存在一些分立的外腔長(zhǎng)度范圍可以使LDA運(yùn)行于基超?；蜃罡唠A超模。　　實(shí)現(xiàn)LDA外腔鎖相一個(gè)關(guān)鍵因素就是每個(gè)發(fā)光單元的光場(chǎng)

3、頻率不能相差太大，這就要求LDA熱沉散熱效率要很高，因?yàn)椴痪鶆虻纳釙?huì)導(dǎo)致單元縱模頻率的變化。本文通過解熱傳導(dǎo)方程得到了半導(dǎo)體激光器列陣的熱沉溫升分布的解析表達(dá)式，并利用該解析式分析了熱傳導(dǎo)系數(shù)對(duì)熱沉散熱的影響，與有限元法相比，本方法物理模型清晰、計(jì)算量明顯減少，并可對(duì)參數(shù)進(jìn)行直觀的分析，為安裝冷卻器提供了一種較為簡(jiǎn)單和方便的參考依據(jù)，也為有限元法提供了一種校驗(yàn)和補(bǔ)充方法?！　”疚牟捎靡粋€(gè)由快軸準(zhǔn)直透鏡和一個(gè)高反射率平面鏡組成的簡(jiǎn)單外