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半导体激光光束的特性及其耦合技术

半导体激光器已经成为现代光电系统和光子系统中不可取代的重要部分。在设计这些光学系统中,研究半导体激光器的辐射特性是评价系统耦合效率的必要前提。由于半导体激光器的辐射特性取决于其内部结构,因此,本文首先应用光波导理论,求得了不同波导结构的半导体激光器中的模式光场分布。随着制作工艺和封装技术的发展,光电系统和光子系统的尺寸越来越小,半导体激光辐射的远场模型不再适合其近场特性的分析;而且,半导体激光器可以作为近场虚拟光探针,应用于近场光学高密度存储、纳米光刻、近场光学成像以及光谱探测等领域。因此,本文利用平面波角谱理论分析了半导体激光器的近场特性,并建立了半导体激光近场的一维模型。光束质量因子M~2已经被广泛的应用,并作为评价激光光束的质量的标准。本文基于非傍轴二阶矩理论,全面的分析了半导体激光光束的光束质量因子M~2,并计算了不同波导结构的半导体激光光束的质量因子,给出其精确的解析表达式。本文还通过实验测量了InGaAs/AlGaA  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)

近红外大功率半导体激光治疗仪及其应用研究

激光技术的产生和发展不仅为生命科学开辟了新的研究途径,给生物医学技术的研究带来了新的机遇和活力,而且为疾病的临床诊断与治疗提供了全新的手段,已经广泛应用于医学各领域。半导体激光器因其具有波长范围广、体积小、重量轻、效率高、寿命长、能光纤传输等特点,特别适合于医疗设备的制造,其临床应用几乎覆盖了所有其他类型激光的应用范围。近年来,半导体激光技术发展迅速,其医疗市场占有率也不断提升,有望成为主流医用激光,具有广泛的发展前景。本文重点讲述了大功率半导体激光治疗仪各个部分的研制,包括基于半导体激光器单管光束耦合技术的光纤耦合模块,激光器驱动电源,控制系统,传输系统等,同时对激光作用于生物组织所产生的热效应进行了分析,并对半导体激光应用于激光皮肤焊接进行研究。半导体激光器单管光束耦合技术是近些年发展的新技术,通过将多个半导体激光器输出光束准直、合成后耦合进单一光纤输出,具有系统散热简单、驱动电流小、寿命长、亮度高等优点,特别适合作为激光医...  (本文共165页) 本文目录 | 阅读全文>>

《实验科学与技术》2006年S1期
实验科学与技术

半导体激光器激光光束的研究

1引言20世纪60年代激光的出现给人们提供了一种崭新的强相干光源。激光具有亮度高、单色性好、方向性强等优点,因而应用在激光加工、激光精密测量与定位、光学信息处理和全息术、光通信等诸多领域。但无论是哪方面的应用,都离不开激光束的传输。学习激光束光学的知识,了解激光束传输和变换的规律,将会帮助我们解决实用的激光光学系统设计和计算问题,这也是激光技术应用的一个重要问题。2半导体激光器特性半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器,其结构示意图如图1所示。图中二极管作用区的厚度在0·1μm左右。两个端面抛光成平行平面,别处两个面进行粗磨以便抑制在这个方向上的振荡。光束的模向尺寸约在40μm左右,远大于满打满算区宽度(1μm)。由于半导体的谐振反射镜很小,且垂直与水平方向大小不均,造成半导体激光器方向性不够好,且不均匀。其水平方向光束发散角半角度约5°,垂直方向上约30°。3高斯光束特性由于谐振腔中光波的衍射,激光光束是高斯光束,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《物理通报》2017年08期
物理通报

激光水平调节的单光孔方法

在有关激光的物理实验中,如果激光光束与实验平台之间不平行,将会产生较大的实验误差,这就要求在开始实验之前,需要把激光光束调节至平行状态.传统的激光调节方法使用的通光板只能在水平方向移动,调节时比较费时间.为了方便有效地把激光光束调至水平状态,利用可以二维调节的通光板代替传统的通光板,达到了激光光束快速调节的目的.如图1所示,OP为平行于实验平台的直线,P点处为激光光源,C处为遮光板,PMi(i=1,2,…)为激光光束,Mi(i=1,2,…)为激光光束打在遮光板上的位置.图1单光孔法激光水平调节示意图首先,通光板(二维可调)位于B点处,通光孔位于B1点处,调节激光光束,使激光光束恰好通过B1点处的通光孔,激光光束打在遮光板M1点处,此时激光光束与平行...  (本文共1页) 阅读全文>>

《激光杂志》1970年30期
激光杂志

激光光束自动垂准器工作液的匹配

激光光束自动垂准器工作液的匹配卢国生(郑州高炮学院,郑州450052)提要:本文提出并证实在光束自动垂准器中选用相互匹配的两种单纯液体为工作液时,可同样获得自动垂直效果。关键词:激光光束,自动垂准器,液体折射率的匹配MatchingofworkingliquidsforautomaticverticalequipmentoflaserbeamLuGuosheng(ZhengzhouColegeofAntiaircraftArtilery,Zhengzhou450052)Abstract:Thispaperprovedmatchingrelationofrefractiveindexfortwosimpleliquidsinautomaticverticale-quipment.Keywords:Laserbeam,automaticverticalequipment,matchingrefractiveindexofliquid...  (本文共2页) 阅读全文>>

《机械设计与制造》1988年04期
机械设计与制造

快速无裂纹焊接法

英国焊接协会提出了一种气休保护钨极弧焊与激光束结合的生产工艺,可以在奥氏体不锈钢上进行无裂坟焊接,井且比普通的焊法速度要快得多。试验是在316、316L、304型不锈钢.上,利用高速焊接进行,研究者们发现,利用钨极惰性气体保护焊,当速度接近每分钟35英时时,开始产生裂纹,而激光光束焊接,速度可达每分钟15了英时。 研究者们发现,各铁素体的形成,增加了抵抗裂纹的能力,...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光学技术》1989年06期
光学技术

微小光学间隙的测量

该装咒可测量基片与遮板间的光学间隙,以及友规模集成电路的关键尺寸和电路的金属版印刷的控制。在这种用点光游照明(如软X射线)系统中,间隙的变化可用图象放大显示。同样,调整3喳板与基片来减小间隙失调。 梭镜(或纤维光缆)可把准直He一Ne激光光束的能量聚焦在遮板上且成一点。在梭镜的像平面上,所聚焦的一部份能量从遮板反射到光电检测器阵列,另外一部份能量从基片反射至遮板附近,之后通过遮板而反射至光电检测器阵列。两反射光束的组合就产生干涉图样。干涉图样的空间频...  (本文共1页) 阅读全文>>