大功率半導(dǎo)體激光器非球面透鏡組準直整形技術(shù)研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器作為一種空間通信中的新型光源，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、壽命長，價格低等優(yōu)點。但由于其自身結(jié)構(gòu)的問題，邊射半導(dǎo)體激光器的有源寬度遠大于厚度，以致于在平行于結(jié)平面和垂直于結(jié)平面上的發(fā)散角極不對稱，遠場呈現(xiàn)狹長的橢圓光斑，并且還帶有初始象散，光束質(zhì)量差，嚴重影響了半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用。近年來，國內(nèi)外的許多學者或科學家都致力于激光束的整形準直技術(shù)，期待可以有效提高光束質(zhì)量及能量利用率。
　　在那些對準直精度與能量要求不高的應(yīng)用中，

2、采用低成本的球面透鏡組即可實現(xiàn)光束的準直整形，而在那些對準直精度與能量要求比較高的應(yīng)用中，非球面透鏡則有著無法替代的優(yōu)勢，所以本論文提出了兩種基于非球面透鏡的準直整形方案。方案一是兩個非球面透鏡的組合，其中，第一透鏡的前表面實現(xiàn)光束的準直，后表面及第二透鏡聯(lián)合來壓縮快軸光束。方案二是根據(jù)透鏡與棱鏡結(jié)合的思想，組合成一個特殊透鏡，其前表面用來準直激光束，后表面用來壓縮其快軸光束。論文主要工作如下：
　　（1）綜述了半導(dǎo)體激光器的作為

3、空間通信中的新型能源的研究背景及意義，概述了其發(fā)展歷程及目前激光束準直整形的研究現(xiàn)狀。
　　（2）從半導(dǎo)體激光器的工作原理出發(fā)，分析其遠場光束特性，即半導(dǎo)體激光束是帶有初始象散的高斯光束，進而推導(dǎo)了高斯光束在空間傳播的規(guī)律及光學系統(tǒng)對高斯光束的準直變換理論，概述了目前常用的光束質(zhì)量評價參數(shù)及一些經(jīng)典的準直方案。
　?。?）提出了兩種采用非球面透鏡實現(xiàn)的激光束的準直整形方案，每個方案都分別從弧矢平面和子午平面入手進行了理論分析