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宽发射面激光二极管光束整形系统的光学设计

高志红 张文喜 孔新新 冯其波

高志红, 张文喜, 孔新新, 冯其波. 宽发射面激光二极管光束整形系统的光学设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1218006-1218006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1218006
引用本文: 高志红, 张文喜, 孔新新, 冯其波. 宽发射面激光二极管光束整形系统的光学设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1218006-1218006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1218006
Gao Zhihong, Zhang Wenxi, Kong Xinxin, Feng Qibo. Optical design of broad-area laser diode beam-shaping system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1218006-1218006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1218006
Citation: Gao Zhihong, Zhang Wenxi, Kong Xinxin, Feng Qibo. Optical design of broad-area laser diode beam-shaping system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1218006-1218006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1218006

宽发射面激光二极管光束整形系统的光学设计

doi: 10.3788/IRLA201847.1218006
详细信息
    作者简介:

    高志红(1986-),女,博士生,主要从事全固态激光技术研究和激光干涉测量等方面的研究。Email:gaozhihong2009@163.com

  • 中图分类号: TN248.4

Optical design of broad-area laser diode beam-shaping system

  • 摘要: 宽发射面激光二极管作为泵浦源在全固态激光器中得到了广泛的应用,但由于快慢轴发散角太大和发光面的不对称,所以需要对其进行光束整形。针对发光面为1m(快轴)200m(慢轴)且远场光斑为矩形光斑的宽发射面激光二极管,分析了输出光束在平行于p-n结方向上光场(侧模)的多光丝分布特性。通过在ZEMAX非序列里,设置合理的光丝间隔、尺寸和以纵模为间隔的多个波长,模拟了与实际相符的远场光斑。利用圆柱透镜压缩激光二极管快轴发散角,再用自聚焦透镜进行聚焦,最后在离自聚焦透镜后端面1.8 mm处得到快慢轴方向长分别为0.15 mm0.17 mm的方形光斑,且快慢轴方向发散角分别为3.32.4。同时,通过实验逐步比较了光束通过每一个光学元件后光斑形状的变化和光强分布,结果表明:宽发射面激光二极管光束整形中,通过引入侧模光丝结构的矩形光斑模拟方法是可行的。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-11
  • 修回日期:  2018-08-15
  • 刊出日期:  2018-12-25

宽发射面激光二极管光束整形系统的光学设计

doi: 10.3788/IRLA201847.1218006
    作者简介:

    高志红(1986-),女,博士生,主要从事全固态激光技术研究和激光干涉测量等方面的研究。Email:gaozhihong2009@163.com

  • 中图分类号: TN248.4

摘要: 宽发射面激光二极管作为泵浦源在全固态激光器中得到了广泛的应用,但由于快慢轴发散角太大和发光面的不对称,所以需要对其进行光束整形。针对发光面为1m(快轴)200m(慢轴)且远场光斑为矩形光斑的宽发射面激光二极管,分析了输出光束在平行于p-n结方向上光场(侧模)的多光丝分布特性。通过在ZEMAX非序列里,设置合理的光丝间隔、尺寸和以纵模为间隔的多个波长,模拟了与实际相符的远场光斑。利用圆柱透镜压缩激光二极管快轴发散角,再用自聚焦透镜进行聚焦,最后在离自聚焦透镜后端面1.8 mm处得到快慢轴方向长分别为0.15 mm0.17 mm的方形光斑,且快慢轴方向发散角分别为3.32.4。同时,通过实验逐步比较了光束通过每一个光学元件后光斑形状的变化和光强分布,结果表明:宽发射面激光二极管光束整形中,通过引入侧模光丝结构的矩形光斑模拟方法是可行的。

English Abstract

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