【摘要】：針對半導(dǎo)體激光器電磁波的振幅較大,激光器中能量的透射率較高,導(dǎo)致半導(dǎo)體激光器的能量損耗越大,對半導(dǎo)體激光器功率有一定的影響。本文提出腔面鍍膜對半導(dǎo)體激光器功率影響分析方法,通過對激光產(chǎn)生過程中粒子轉(zhuǎn)化過程進行優(yōu)化,降低電磁波的振幅,并對腔面未鍍膜時半導(dǎo)體激光器的能量反射率和透射率進行計算,從而確定未鍍膜半導(dǎo)體激光器的輸出功率,然后根據(jù)激光器的電磁波電場和磁場的強度,確定鍍膜后腔面的反射因子和透射因子,減少能量損耗,計算出鍍膜后激光器的反射率和透射率,得出鍍膜后激光器的功率,以鍍膜前后半導(dǎo)體激光器的功率值為依據(jù),實現(xiàn)高功率半導(dǎo)體激光器腔面鍍膜對功率影響分析。實驗結(jié)果表明,所提方法能夠?qū)﹀兡で昂蠊β首兓M行準確分析,為半導(dǎo)體激光器腔面鍍膜提供理論依據(jù)。
【圖文】：

的反射率和透射率，得到鍍膜后激光器的功率，通過比較鍍膜前后半導(dǎo)體激光器功率變化，完成高功率半導(dǎo)體激光器腔面鍍膜對功率的影響分析，具體內(nèi)容如1.1節(jié)和1.2節(jié)所示。1.1腔面未鍍膜半導(dǎo)體激光器的功率計算在高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)中，為保證半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定性，降低電磁波振幅，降低激光器功率，需要對激光形成過程中粒子轉(zhuǎn)化過程進行優(yōu)化。半導(dǎo)體激光器中粒子數(shù)分布呈波爾茲曼分布形式，根據(jù)半導(dǎo)體激光器的激發(fā)方式，把低能級原子激發(fā)到高能級，該過程可以看作為水泵把水由低處送到高出的過程，被稱為泵浦(如圖1a)。不穩(wěn)定的高能級原子會下降到亞穩(wěn)態(tài)能級，造成亞穩(wěn)態(tài)能級與基態(tài)間的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)(如圖1b)。亞穩(wěn)態(tài)能級上的原子躍遷到基態(tài)，自發(fā)輻射出各個方向的光子(如圖1c)。諧振腔從這些光子中選擇出沿腔軸線方向傳播的光子，并將該光子反饋回來，對亞穩(wěn)態(tài)能級上的原子進行刺激，造成受激輻射(如圖1d)，產(chǎn)生成倍增強的光子。(a)泵浦(b)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)(c)自發(fā)輻射(d)受激輻射圖1激光形成過程根據(jù)激光形成過程及薄膜理論［17］，當(dāng)半導(dǎo)體激光器腔面未鍍膜時，激光器光線從折射率為n0的介質(zhì)垂直射入折射率為ns的另一介質(zhì)時，未鍍膜腔面的能量反射率Ｒ和能量透射率T分別可以表示為:Ｒ=(n0－ns)2(n0+ns)2(1)T=1－Ｒ=1－(n0－ns)2(n0+ns)2(2)能量的反射率和透射率作為影響半導(dǎo)體激光器的重要指標，其與半導(dǎo)體激光器輸出功率的關(guān)系可以表示為:W=Ｒ/T·lgL(3)上式中，L表示半導(dǎo)體激光器中電磁波傳輸距離，通過上述論述，實現(xiàn)對高功率半導(dǎo)體激光器工作原理及過程的描述，并對沒有鍍膜的半導(dǎo)體激光器腔面能量反射率和透射率進行計算，根據(jù)計算得到的反射率

的反射率和透射率，得到鍍膜后激光器的功率，通過比較鍍膜前后半導(dǎo)體激光器功率變化，完成高功率半導(dǎo)體激光器腔面鍍膜對功率的影響分析，具體內(nèi)容如1.1節(jié)和1.2節(jié)所示。1.1腔面未鍍膜半導(dǎo)體激光器的功率計算在高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)中，為保證半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定性，降低電磁波振幅，降低激光器功率，需要對激光形成過程中粒子轉(zhuǎn)化過程進行優(yōu)化。半導(dǎo)體激光器中粒子數(shù)分布呈波爾茲曼分布形式，根據(jù)半導(dǎo)體激光器的激發(fā)方式，把低能級原子激發(fā)到高能級，該過程可以看作為水泵把水由低處送到高出的過程，被稱為泵浦(如圖1a)。不穩(wěn)定的高能級原子會下降到亞穩(wěn)態(tài)能級，造成亞穩(wěn)態(tài)能級與基態(tài)間的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)(如圖1b)。亞穩(wěn)態(tài)能級上的原子躍遷到基態(tài)，自發(fā)輻射出各個方向的光子(如圖1c)。諧振腔從這些光子中選擇出沿腔軸線方向傳播的光子，并將該光子反饋回來，對亞穩(wěn)態(tài)能級上的原子進行刺激，造成受激輻射(如圖1d)，產(chǎn)生成倍增強的光子。(a)泵浦(b)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)(c)自發(fā)輻射(d)受激輻射圖1激光形成過程根據(jù)激光形成過程及薄膜理論［17］，當(dāng)半導(dǎo)體激光器腔面未鍍膜時，激光器光線從折射率為n0的介質(zhì)垂直射入折射率為ns的另一介質(zhì)時，未鍍膜腔面的能量反射率Ｒ和能量透射率T分別可以表示為:Ｒ=(n0－ns)2(n0+ns)2(1)T=1－Ｒ=1－(n0－ns)2(n0+ns)2(2)能量的反射率和透射率作為影響半導(dǎo)體激光器的重要指標，其與半導(dǎo)體激光器輸出功率的關(guān)系可以表示為:W=Ｒ/T·lgL(3)上式中，L表示半導(dǎo)體激光器中電磁波傳輸距離，通過上述論述，實現(xiàn)對高功率半導(dǎo)體激光器工作原理及過程的描述，，并對沒有鍍膜的半導(dǎo)體激光器腔面能量反射率和透射率進行計算，根據(jù)計算得到的反射率

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6 徐雅t

本文編號：2567946