大功率激光二極管光束特性研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器己成為現(xiàn)代光電系統(tǒng)和光子系統(tǒng)中不可取代的重要部分,但是由于半導(dǎo)體激光器本身波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的影響,在使用它之前需要對(duì)其輸出光束進(jìn)行整形.為了合理設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng),就必須準(zhǔn)確了解光場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)分布.然而對(duì)于大功率激光二極管,仍然沒(méi)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且能較好反映實(shí)際器件特性的光場(chǎng)模型.因此,本文的主要工作是:介紹了半導(dǎo)體激光器工作的基本原理,列舉了幾種基本結(jié)構(gòu),指出了現(xiàn)有半導(dǎo)體激光器的優(yōu)缺點(diǎn).隨后列舉了現(xiàn)有的光場(chǎng)分布模型.基于已有的赫姆霍茨方程嚴(yán)格遠(yuǎn)場(chǎng)

2、漸進(jìn)解,提出使用兩個(gè)離心高斯光束描述大功率激光二極管源場(chǎng)平行結(jié)平面方向的模式場(chǎng)分布,代入嚴(yán)格遠(yuǎn)場(chǎng)解中得到一種描述大功率激光二極管遠(yuǎn)場(chǎng)光分布模型,用于描述其雙峰遠(yuǎn)場(chǎng)結(jié)構(gòu).針對(duì)建立的理論模型,采用計(jì)算機(jī)擬合,和三種激光二極管的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,曲線主要部分都能很好吻合,并且偏差部分的能量?jī)H占總能量的6％-7％,驗(yàn)證了模型的實(shí)用性.在單個(gè)激光二極管的基礎(chǔ)上,本文還將模型推廣到線形列陣大功率半導(dǎo)體激光器,給出了理論曲線.本文提出的模型數(shù)學(xué)表達(dá)