發(fā)布時間：2021-11-05 17:42

　　由于半導體激光器與其他激光器相比具有體積小,壽命長,電-光轉(zhuǎn)化效率高,可靠性強等優(yōu)點在近年來得到廣泛應用。但是由于半導體激光器自身有源層結(jié)構(gòu)的特點,其輸出光束在二維方向上對稱性很差,快慢軸方向上的發(fā)散角和發(fā)光寬度都有較大差異,從而導致快慢軸光束質(zhì)量差別較大,對直接應用半導體激光器造成了限制。因此研制高效的光束整形系統(tǒng)勻化光束質(zhì)量進行光纖耦合,從光纖中輸出的高亮度,高光束質(zhì)量的激光具有極大意義,并且光纖耦合模塊已逐步應用于工業(yè)加工,激光泵浦,生物醫(yī)學,光纖通信等各個方面。本論文研究的是針對mini巴條在快軸方向疊加起來的疊陣做為光源,對光纖耦合輸出半導體激光器的已報導的研究方法進行調(diào)研分析,設(shè)計緊湊的光束整形系統(tǒng),利用偏振合束和波長合束技術(shù)提高光纖耦合設(shè)計系統(tǒng)的功率,獲得大功率激光輸出,本論文的主要研究內(nèi)容可劃分為以下幾個方面。（1）本論文從半導體激光器的光束準直到光束整形與合束技術(shù)等方面進行了論述,介紹了準直、整形與合束的方式方法。（2）本文光纖耦合系統(tǒng)的光源采用由mini巴條組成的半導體激光疊陣,利用壓縮、旋轉(zhuǎn)重排的方法,設(shè)計中空梯形棱鏡和平行四邊形平板壓縮光束棱鏡去壓窄光寬提高光束... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

單管結(jié)構(gòu)及其封裝形式

單管激光器輸出的功率都比較小，一般為幾瓦左右。a) b) c)圖 1.1 單管結(jié)構(gòu)及其封裝形式a)單管結(jié)構(gòu) b）C-mount 封裝 c）F-mount 封裝一維線陣，其發(fā)展的基礎(chǔ)為單元列陣，這種半導體激光器通常被稱為巴條，巴條是將多個發(fā)光單元周期性地一起生長在襯底上的激光器。目前，常規(guī)的巴條包含 19個發(fā)光單元，各發(fā)光單元互不相干，發(fā)光單元周期一般為 500μm，總長為 1cm，也被稱為 cm-bar。與單管相比，巴條能提供更高的輸出功率，功率可達幾十瓦，其冷卻方式一般也為傳導冷卻。

a) b) c)圖 1.3 二維陣列結(jié)構(gòu)及其封裝形式a）疊陣結(jié)構(gòu) b）垂直疊陣 c）水平結(jié)構(gòu)1.1.3 半導體激光器的優(yōu)缺點半導體激光器與其他種類激光器相比有著不可比擬的優(yōu)勢[4-5]:電-光轉(zhuǎn)化效率高：半導體激光器屬于直接電-光轉(zhuǎn)化器件，轉(zhuǎn)化效率在自發(fā)輻射和非輻射復合等條件下會受到一定影響，但是仍然比較高，普遍能達到 50%至 70%。壽命長：半導體激光器工作性能穩(wěn)定，在其不間斷使用條件下可以工作幾萬小時。具有大范圍波長的輸出：通過對半導體激光器有源區(qū)組分進行調(diào)整，可輸出從可見光到遠紅外光的波段。能夠?qū)崿F(xiàn)直接電調(diào)制：半導體激光器是一種用電泵浦就能產(chǎn)生激光的一種激光器，通過調(diào)制注入的電流從而實現(xiàn)對激光參數(shù)的調(diào)制，不用其他激光器泵浦半導體激光器而產(chǎn)生激光。集成度高、體積小、成本低等重多優(yōu)勢，半導體激光器具有很小的芯片，即使高

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]大功率半導體激光器單管合束及光纖耦合的研究[D]. 朱洪波.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2012
[2]大功率半導體激光光束整形及合束研究[D]. 彭航宇.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2011
[3]大功率半導體激光器列陣的熱特性研究[D]. 王燁.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2010
[4]半導體激光器光束傳輸特性研究[D]. 徐強.西安電子科技大學 2007

碩士論文
[1]kW級光纖耦合輸出半導體激光器研究[D]. 武玉龍.長春理工大學 2017
[2]單管半導體激光器光纖耦合技術(shù)研究[D]. 虞天成.蘇州大學 2015
[3]基于多巴條半導體激光器的光束整形和光纖耦合技術(shù)研究[D]. 黃志華.中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所） 2014



本文編號：3478234