半导体激光器光纤耦合设计

由于半导体激光器本身存在固有的缺陷：在平行于p-n结方向（慢轴方向）和垂直于p-n结方向（快轴方向）的发散角不同,这样就限制了其在许多领域的应用。在对半导体激光器光束进行深入的分析后,本文提出利用一种双曲面透镜来对半导体激光器所发出的光束进行多模光纤耦合仿真,结果可以得到87.652%的耦合效率。     

双曲面微透镜高功率半导体激光器光纤耦合

本文对半导体激光器与多模光纤耦合问题进行了研究.对利用双曲面微透镜进行半导体激光器光纤耦合的方法进行了理论分析,提出了利用两个半柱型透镜代替双曲面透镜的计算模型,通过计算在理论上进一步验证了这种透镜对半导体激光器快轴和慢轴同时准直的效果.并利用这种双曲面透镜对发光面积为1μm×100μm的半导体激光器与芯径50μm的多模光纤进行耦合实验得到总耦合效率为74%.     

高功率单管半导体激光器光纤耦合技术

高功率半导体激光技术的快速发展使得单元器件性能实现了重大突破,但在光束质量上仍存在较大的缺陷,难以同时得到较高的输出功率和亮度。探索将激光器快慢轴分别准直后直接耦合进入光纤,既可以避免使用到复杂光学系统又可以获得较高的输出功率。实验选取四只工作电流为2A,输出功率分别为1.636W、1.662W、1.659W、1.643W的980nm的单管半导体激光器作为光源,通过空间合束技术耦合进芯径200μm、数值孔径0.22的光纤中,输出功率3.41W,光纤耦合效率为51.7%。     

低阈值大光腔半导体激光器的研制

利用液相外延技术,研制出低阈值大光腔GaAs半导体激光器。发光波长900～910nm,阈值电流(Ith)3～5A。正常使用输出的脉冲功率为8～12W。并给出该激光器的一些电学和光学特性。     

高亮度小芯径半导体激光器光纤耦合设计

为了获得高亮度的半导体激光器,采取6只单管半导体激光器芯片进行等光程排列,波长为940nm,芯片腔长3.5mm,发光区尺寸1μm×30μm,快轴发散角30°,慢轴发散角10°,功率为6W。设计光学系统,使合束光束BPP_(laser)BPP_(fiber),满足与小芯径50/125μm多模光纤进行高亮度、高效率耦合的要求。光纤输出亮度达到44.3MW/(cm~2·sr)。     

连续单管半导体激光器耦合模块

中国科学院西安光学精密机械研究所与从事大功率半导体激光器研发和生产的高新技术企业——西安炬光科技有限公司联合研制出新型“FCSE系列产品”,这是国内首次自主研发、生产的连续单管半导体激光器耦合模块。     

低折射率耦合层半导体激光器模式特性的分析

本文讨论了几何参量和光学参量对具有低折射率耦合层半导体激光器垂直结方向模式的影响,对器件制做时参数的选取提供了理论上的依据.     

半导体激光器输出光谱稳定性的实验研究

对半导体激光器输出光谱特性随注入电流、外界温度的变化规律进行了实验研究,发现当电流、温度增加时,由于反转粒子数增多,使半导体禁带宽度减小,加之温度对激光器腔长的影响,致使激光输出的中心波长产生红移现象。对可采取的几种稳频措施进行了比较。     

室温纳米激光器及无阈值激光器

美国科学家制造出迄今最小的室温纳米激光器及效率很高的无阈值激光器,其能让所有光子都以激光形式进行发射。     

基于S参数的谐振器耦合系数计算法

准确计算谐振器间的耦合系数,有助于设计出具有特定频率响应的滤波器,使滤波器的结构布局更加优化。根据耦合谐振器网络模型,利用S参数传输系数幅度曲线和相位曲线上六个特殊点对应的谐振频率计算谐振器间的耦合系数,并在耦合系数的计算中去除了馈线对结果的影响。以发卡微带谐振器为例,给出了使用S参数计算谐振器间耦合系数的具体方法;对间距不同的两个谐振器间耦合系数进行了计算,并与采用在对称面上加电壁、磁壁方法的计算结果进行比较,表明该方法的正确性。     

微带滤波器级间耦合系数的计算方法

通过在耦合微带谐振器对称面加电壁和磁壁法、用网络的转移矩阵计算插入损耗L(ω)法、以及滤波器谐振时回路的阻抗虚部为零的方法,推导了滤波器级间耦合系数的计算公式。用微波全波仿真软件建立了发卡耦合微带滤波器模型,用上述三种方法分别计算了滤波器在不同间距下的级间耦合系数,给出了计算结果曲线,从计算公式和曲线图分析比较了以上三种方法的关系以及适用情况。结果表明:加电壁磁壁法适用于计算机软件仿真计算,插入损耗法适用于窄带滤波器,阻抗虚部为零法则适用于工程应用。     

用于半导体激光器电导数曲线的降噪方法

根据非线性扩散方程的降噪原理,把非线性扩散方程应用于半导体激光器电导数数据的去噪。降噪实验证明,与均值滤波降噪方法相比,这种降噪方法可以更有效地减小数据中存在的噪声,同时保持电导数曲线在阈值电流处的下沉,降低了参数测量的误差,利用去噪后测量的参数可对半导体激光器质量和可靠性进行有效的评价。     

二次补偿开关型半导体激光温控电源设计

采用开关原理与PID补偿技术结合设计了半导体激光温控电源,用于驱动半导体激光器中的半导体制冷片,从而控制激光器的工作温度．由于采用了独特的二次补偿技术,在获得了良好的动态响应性能的基础上,既大大缩小了温控电源的体积,提高了电源转换效率,同时实现了输出电流和电压能够平滑调节而不是脉冲宽度调节,解决了开关电源很难适应温度控制要求的难题,摒弃了不适合温度控制的脉冲宽度调制输出方式．采用新方法设计的电源体积是原来电源体积的10%,输入功率是原有电源的20%,因此这种新的半导体激光温控电源非常适合在激光电视中使用．     

Experimental demonstration of the three-phase-shifted DFB semiconductor laser with buried heterostructure using common holographic exposure

In this article,we report the first experimental demonstration of the three-phase-shifted(3PS)DFB semiconductor laser with buried heterostructure based on the Reconstruction-Equivalent-Chirp(REC)technique.The simulation results show that the performances of the equivalent 3PS DFB semiconductor laser are nearly the same as those of the true 3PS laser.Compared with the quarter-wave-phase shift(QWS)DFB semiconductor laser,the 3PS DFB semiconductor laser shows better single-longitude-mode(SLM)property even at high injection current with high temperature.However,it only changes theμm-level sampling structures but the seed grating is uniform using the REC technique.Therefore,its fabrication cost is low.     

半导体激光器与半锥形多模光纤耦合效率的分析

结合半导体激光器和多模光纤的特性，通过对高斯光束的发散特性的分析，利用光线迹踪法，从数值上得到半导体激光器与半锥形多模光纤耦合效率与锥形结构的关系，为制造半锥形多模光纤提供了理论依据，给出了一种易实现、高耦合效率的耦合新方法。     

激光制备仿生耦合制动毂的摩擦磨损性能

为提高汽车用灰铸铁制动毂的耐磨性和使用寿命,运用仿生耦合原理,采用激光雕刻技术在灰铸铁表面加工出点状、条纹状和网格状的非光滑单元体。研究了单元体的显微组织,不同激光加工能量、不同单元体形态的仿生非光滑试样的摩擦磨损性能,以及仿生耦合制动毂在实际工况条件下的使用情况。试验结果表明:仿生耦合制动毂具有优良的耐磨性和较高的摩擦系数,在实际工况下比普通制动毂寿命提高50%以上。     

基于多芯片封装的半导体激光器热特性

激光器光学系统的热效应会影响激光的传输和激光器的使用,为了研究热效应对半导体激光器光学系统的影响,利用ANSYS有限元软件对多单管激光器单元模块进行了热应力分析.模拟分析了光学器件对应输出功率的热特性,并通过Matlab软件利用Zernike多项式进一步拟合分析了输出功率对应系统光学器件的光学特性.结果表明：光学元件在热效应的影响下像差主要为像散,为后续像差补偿方式的设计提供指导.

     

数字激光陀螺输出信号解调与实现

为了提高数字激光陀螺的精度,提取陀螺输出的有用信息,提出一种高速采样滤波法。先对输出信号高速采样,再进行IIR数字滤波的方法,可以有效提取载体实际的惯性角速率。将该方法使用VerilogHDL硬件描述语言实现,并下载到FPGA中进行试验。试验结果表明,效果良好。