【摘要】：半導(dǎo)體激光器光譜合束技術(shù)因其能夠獲得高功率、高功率密度、高光束質(zhì)量的激光輸出同時又具有半導(dǎo)體激光器體積小、質(zhì)量輕、壽命長、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點已成為國際上研究的熱點。整個外腔光譜合束系統(tǒng)通過衍射光柵的色散特性將所有激光單元的光束進行合束,因此衍射光柵是光譜合束技術(shù)的關(guān)鍵。本論文基于半導(dǎo)體激光器光譜合束技術(shù)的原理和衍射光柵的原理,研究了適用于半導(dǎo)體激光陣列外腔反饋光譜合束系統(tǒng)的亞波長熔融石英透射光柵。利用Rsoft軟件設(shè)計并優(yōu)化了940nm波段亞波長熔融石英透射光柵,獲得了91.2%(TE模式)的衍射效率。根據(jù)仿真結(jié)果,選取和仿真參數(shù)相近的商用透射光柵實現(xiàn)了940nm半導(dǎo)體激光陣列外腔反饋光譜合束光源,獲得了連續(xù)功率46W,譜寬寬度為14.36nm的激光輸出�；诠鈻诺脑O(shè)計參數(shù),研究了熔融石英透射光柵的制作工藝,結(jié)合全息曝光和ICP刻蝕等工藝,制作了周期為530nm、占空比為0.5和脊高為300nm的熔融石英透射光柵。
[Abstract]:Because of its ability to obtain high power, high power density and high beam quality laser output, semiconductor laser has small volume, light weight and long lifetime. High conversion efficiency and other advantages have become the focus of international research. The whole external cavity spectral beam system combines the beams of all the laser elements through the dispersion characteristics of the diffraction grating, so the diffraction grating is the key of the spectral beam matching technology. Based on the principle of spectral beam bonding and diffraction grating of semiconductor laser, the subwavelength fused quartz transmission grating suitable for semiconductor laser array external cavity feedback spectral beam matching system is studied in this paper. The subwavelength fused quartz transmission grating in 940nm band was designed and optimized by using Rsoft software. The diffraction efficiency of 91.2% (TE mode) was obtained. According to the simulation results, we select the commercial transmission grating which is similar to the simulation parameters to realize the 940nm semiconductor laser array external cavity feedback spectral beam light source. The laser output with continuous power of 46W and spectral width of 14.36nm is obtained. Based on the design parameters of the grating, the fabrication process of fused quartz transmission grating is studied. The fused quartz transmission grating with a period of 530 nm, duty cycle 0.5 and ridge height of 300nm is fabricated by combining holographic exposure and ICP etching.
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN248.4

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 張俊;彭航宇;曹軍勝;王彪;劉云;秦莉;付喜宏;王立軍;;970nm百瓦級半導(dǎo)體激光外腔反饋光譜合束光源[J];光學(xué)學(xué)報;2013年11期

2 翁永超;況龍鈺;高南;曹磊峰;朱效立;王曉華;謝常青;;反射式單級衍射光柵[J];物理學(xué)報;2012年15期

3 喬彥彬;馮士維;馬驍宇;王曉薇;郭春生;鄧海濤;張光沉;;GaAs基半導(dǎo)體激光器熱特性[J];紅外與激光工程;2011年11期

4 于益;王衛(wèi)民;魯燕華;謝剛;彭躍峰;劉東;;二極管激光光柵-外腔光譜合成技術(shù)模擬研究[J];強激光與粒子束;2008年02期

5 麻健勇;劉世杰;魏朝陽;許程;晉云霞;趙元安;邵建達;范正修;;反射型導(dǎo)模共振濾波器設(shè)計[J];物理學(xué)報;2008年02期

6 張艷;張彬;祝頌軍;;譜合成光束特性的模擬分析[J];物理學(xué)報;2007年08期

7 王克俊;李強;郭渭榮;趙鵬飛;左鐵釧;;二極管激光陣列在Talbot外腔中同相模的選擇[J];強激光與粒子束;2006年02期

8 唐雄貴,傅克祥,王植恒,劉細成;任意各向異性介質(zhì)光柵的嚴格模式理論分析[J];光學(xué)學(xué)報;2002年07期

9 傅克祥,王植恒,文軍,周傳宏;位相光柵的衍射級次[J];光學(xué)學(xué)報;1998年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 張俊;半導(dǎo)體激光線陣合束光源及外腔反饋光譜合束技術(shù)的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2013年

2 巴音賀希格;衍射光柵色散理論與光柵設(shè)計、制作和檢驗方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉文興;可控線寬導(dǎo)模共振濾波器設(shè)計及其特性研究[D];南昌大學(xué);2011年

2 石巍;高應(yīng)變1.3μm GaInNAs量子阱脊型波導(dǎo)半導(dǎo)體激光器的研究[D];長春理工大學(xué);2008年

，

本文編號：2310268