半導(dǎo)體激光器具有電光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、重量輕、工作波段范圍廣的優(yōu)點(diǎn),在激光泵浦、材料加工、光纖通訊和傳感等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用�；趯拝^(qū)波導(dǎo)和大光腔技術(shù),半導(dǎo)體激光的功率得到了大幅提升,但寬區(qū)波導(dǎo)導(dǎo)致慢軸光束質(zhì)量較差。合束技術(shù)是改善半導(dǎo)體激光器光束質(zhì)量、提高激光亮度的有效方法�；谕馇坏墓庾V合束方法已經(jīng)證明了連續(xù)功率8kW、光束質(zhì)量M~2~11的半導(dǎo)體激光光源,是目前所有合束方法中實(shí)現(xiàn)的光束質(zhì)量和亮度最高的一種方法。然而這種方法存在一個光束質(zhì)量的極限,即合束后激光系統(tǒng)的光束質(zhì)量可以接近但無法超越單元器件的光束質(zhì)量。這導(dǎo)致要想進(jìn)一步提升激光合束系統(tǒng)的光束質(zhì)量,只能提高單元激光芯片光束質(zhì)量。為此,本文主要研究從合束的基本原理和方法上來突破光譜合束的光束質(zhì)量限制。本文圍繞半導(dǎo)體激光光譜合束方法的光束質(zhì)量限制問題開展研究,從外腔光譜合束基本原理入手,通過理論和實(shí)驗研究提出創(chuàng)新的解決方法,實(shí)現(xiàn)光束質(zhì)量的突破,獲得如下研究成果:1.提出小角度V型腔外腔光譜合束方法,該方法突破了MIT林肯實(shí)驗室提出的外腔光譜合束光束質(zhì)量極限。獲得快慢軸M~2因子分別為2.31和3.76的激光輸出,該光束質(zhì)量為目前商... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 基于外腔反饋高功率高光束質(zhì)量合束的研究進(jìn)展
        1.2.1 基于衍射光柵外腔光譜合束
        1.2.2 基于錐形激光器外腔光譜合束研究進(jìn)展
        1.2.3 板條耦合型激光器外腔光譜合束進(jìn)展
        1.2.4 寬發(fā)射區(qū)半導(dǎo)體激光器外腔光譜合束進(jìn)展
        1.2.5 寬發(fā)射區(qū)半導(dǎo)體激光器離軸外腔合束進(jìn)展
        1.2.6 基于窄帶濾光片外腔光譜合束
    1.3 論文主要工作及安排
第二章 半導(dǎo)體激光器光束評價標(biāo)準(zhǔn)及線陣整形原理
    2.1 半導(dǎo)體激光器光束評價標(biāo)準(zhǔn)
        2.1.1 高斯光束
        2.1.2 激光光斑評價標(biāo)準(zhǔn)
        2.1.3 發(fā)散角評價
        2.1.4 光參數(shù)積和M2評價
        2.1.5 亮度評價
    2.2 半導(dǎo)體激光器線陣光束整形
        2.2.1 半導(dǎo)體激光器線陣及其光束特性
        2.2.2 理想傳輸光參數(shù)積不變原理
        2.2.3 半導(dǎo)體激光器線陣快慢軸準(zhǔn)直
    2.3 小結(jié)
第三章 傳輸透鏡焦距對外腔光譜合束的影響
    3.1 引言
    3.2 原理及裝置
        3.2.1 外腔光譜合束原理
        3.2.2 衍射光柵的原理
        3.2.3 光柵衍射后的光束質(zhì)量
        3.2.4 不同傅里葉透鏡的外腔光譜合束實(shí)驗裝置
    3.3 結(jié)果及分析
        3.3.1 輸出功率特性
        3.3.2 合束后光譜特性
    3.4 小結(jié)
第四章 V型外腔反饋高亮度單激光器
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗原理及實(shí)驗裝置
    4.3 實(shí)驗結(jié)果分析
        4.3.1 寬發(fā)射區(qū)V型腔激光器輸出功率特性
        4.3.2 寬發(fā)射區(qū)V形腔激光器光束質(zhì)量、亮度特性
    4.4 小結(jié)
第五章 小角度V形腔光譜合束
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗原理及裝置
    5.3 實(shí)驗結(jié)果及分析
        5.3.1 輸出功率、電光效率及遠(yuǎn)場特性
        5.3.2 合束后光束質(zhì)量及光譜
        5.3.3 合束后光束亮度
    5.4 小結(jié)
第六章 展望與總結(jié)
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位器件發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]評價激光光束質(zhì)量的各種方法[J]. 黃忠倫,郭勁,付有余.  激光雜志. 2004(03)
[2]半導(dǎo)體激光器及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 耿素杰,王琳.  激光與紅外. 2003(04)



本文編號：3723501