半导体激光束整形发射系统的研究

摘要

本文综述了国内外对于半导体激光束整形技术的研究现状，阐述了研究光束整形变换的理论方法，主要包括几何光学、矩阵光学。研究了大功率半导体激光器的光束特性，采用混合厄米一高斯光束描述半导体激光的输出特性。 在此基础上提出了在半导体激光束得到准直的情况下，可使其出射光束的发射角在一定范围内根据不同需要变化，由此设计了一个半导体激光器光束整形发射系统。此系统的整形元件由柱透镜和梯度折射率透镜组成，柱透镜的作用是对光束快轴方向上的发散角进行压缩并校正象散，梯度折射率透镜的作用是对光束进行自动聚焦和实现发射角的可变。利用商用光学软件对半导体激光束进行了准直模拟，结果表明，该系统在满足光束准直的前提下，可使其发射角在很宽范围内连续变化。整形系统具有体积小、易于集成等优点。

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第一章绪论

§1.1半导体激光器的发展概况及应用简介

1.1.1LD的发展概况

1.1.2大功率半导体激光器的应用简介

§1.2半导体激光光束的特性分析概述

1.2.1半导体激光器的空间模式

1.2.2半导体激光光束质量因子M2的研究回顾

§1.3半导体激光器阵列的整形

1.3.1半导体激光器线阵的光束整形

1.3.2半导体激光器面阵的光束整形

第二章半导体激光器阵列光束的传输变换特性

§2.1像散高斯光束

§2.2激光二极管光束的特性

2.2.1激光二极管(laser diode)

2.2.2激光二极管输出的光束

2.2.3激光二极管光束的传输特性

§2.3激光二极管线性阵列光束的特性

2.3.1激光二极管条的结构结构

2.3.2激光二极管条的光束特性

§2.4激光二极管叠层阵列光束的特性

2.4.1结构

2.4.2激光二极管叠层阵列光束的特性

第三章理论基础

§3.1半导体激光器的空间模式

§3.2高斯光束的成像变换

§3.3梯度折射率透镜的相关理论

第四章整形系统的设计与理论分析

§4.1典型的LD面阵的结构和输出参数

4.1.1LD面阵的结构

4.1.2 LD面阵输出光束的参数

§4.2光学系统的设计

4.2.1光学系统的总体设计方案概述

4.2.2光学系统的具体设计

结论

致谢

参考文献