高功率半導體激光器的光束特性評價
發(fā)布時間：2021-03-27 13:58
為了提高寬條形高功率半導體激光器的光束質量,基于嚴格的二階矩理論搭建了一套適用于高功率半導體激光器的光束質量測量裝置。利用此裝置測量了實驗室研制的976nm寬條形高功率半導體激光器在1-10A工作電流下的束腰位置、束腰尺寸和遠場發(fā)散角。實驗結果表明,隨著電流從1A增加到10A,快軸方向束寬及遠場發(fā)散角因為反導引效應有微小增加,但由于垂直方向較強的折射率導引機制使得光束參數變化很小,光束質量因子M2僅從1.32增加到1.48,光束質量基本不變。慢軸方向由于反導引效應及熱透鏡效應而導致高階模式激射,使得束寬及遠場發(fā)散角隨工作電流增加逐漸增大,光束質量因子M2從5.44增加到11.76,光束質量逐漸變差。傍軸光束定義及非傍軸光束定義下的光束質量因子測試結果表明,在快軸方向,兩者差別較大,不能使用傍軸光束定義近似計算。在慢軸方向,兩者近似相等,可以使用傍軸光束定義近似計算。另外,對比測試了915nm波長兩種不同條寬的寬條形半導體激光器在慢軸方向上的光束特性。實驗結果表明,寬條寬的激光器由于其有源區(qū)面積更大,熱阻更小,結溫升溫幅度較小,工作波長紅移量小...
【文章來源】：長春理工大學吉林省
【文章頁數】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
工業(yè)用單模組連續(xù)光纖激光器
圖 1.1 工業(yè)用單模組連續(xù)光纖激光器1.2.2 成像應用激光雷達（LIDAR）是以激光為探測信號的主動遙感設備。通過向目標發(fā)再將接收到的目標回波與發(fā)射的初始信號進行比對、處理后得到目標的相關信而達到探測、跟蹤、識別目標的目的。激光雷達由于體積小、重量輕和造價低使其在汽車無人駕駛和無人機等新興熱門智能領域應用廣泛。圖 1.2 為 VelodyVLS-128 激光雷達產品及探測圖像。
3 工業(yè)應用大功率 CO2、燈泵 Nd：YAG 激光和全固態(tài)激光加工機相比半導體激光加優(yōu)點：1）質量輕、體積小、結構緊湊。其體積是 CO2激光器的 1/6，是全固態(tài)，是燈泵 Nd：YAG 激光器的 1/10。2）光電轉換效率高、節(jié)約能源、無污染。其系統整機效率是大功率 CO2 4 倍，是燈泵 Nd：YAG 激光加工機的 20 倍。3）系統穩(wěn)定性好、壽命長。半導體激光加工設備的壽命超過 2×104h，光器和燈泵 Nd：YAG 激光器的壽命為 2000h。維護間隔時間是大功率 C泵 Nd：YAG 激光器 10 倍。4）波長較短、金屬材料吸收效率高、加工質量好。圖 1.3 為多種金屬對長的吸收曲線，可以看出各種金屬材料在高功率半導體激光器輸nm-1000nm）附近吸收率明顯增加，Al 的吸收率為 13.5%，Fe 的吸收率為 CO2激光器 10.6μm 波段吸收率的 9 倍和 5 倍。
本文編號：3103628
【文章來源】：長春理工大學吉林省
【文章頁數】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
工業(yè)用單模組連續(xù)光纖激光器
圖 1.1 工業(yè)用單模組連續(xù)光纖激光器1.2.2 成像應用激光雷達（LIDAR）是以激光為探測信號的主動遙感設備。通過向目標發(fā)再將接收到的目標回波與發(fā)射的初始信號進行比對、處理后得到目標的相關信而達到探測、跟蹤、識別目標的目的。激光雷達由于體積小、重量輕和造價低使其在汽車無人駕駛和無人機等新興熱門智能領域應用廣泛。圖 1.2 為 VelodyVLS-128 激光雷達產品及探測圖像。
3 工業(yè)應用大功率 CO2、燈泵 Nd：YAG 激光和全固態(tài)激光加工機相比半導體激光加優(yōu)點：1）質量輕、體積小、結構緊湊。其體積是 CO2激光器的 1/6，是全固態(tài)，是燈泵 Nd：YAG 激光器的 1/10。2）光電轉換效率高、節(jié)約能源、無污染。其系統整機效率是大功率 CO2 4 倍，是燈泵 Nd：YAG 激光加工機的 20 倍。3）系統穩(wěn)定性好、壽命長。半導體激光加工設備的壽命超過 2×104h，光器和燈泵 Nd：YAG 激光器的壽命為 2000h。維護間隔時間是大功率 C泵 Nd：YAG 激光器 10 倍。4）波長較短、金屬材料吸收效率高、加工質量好。圖 1.3 為多種金屬對長的吸收曲線，可以看出各種金屬材料在高功率半導體激光器輸nm-1000nm）附近吸收率明顯增加，Al 的吸收率為 13.5%，Fe 的吸收率為 CO2激光器 10.6μm 波段吸收率的 9 倍和 5 倍。
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