用于光束整形的表面等离子体双光栅结构

为了对双边布拉格反射波导半导体激光器的远场双瓣特性进行整形,使之合并成为单瓣出光远场,在布拉格反射波导的出光腔面上制作了表面等离子体双光栅结构。利用Au-SiO₂光栅结构对表面等离子体的耦合效应和表面等离子体的透射增强现象将双瓣远场耦合成为单瓣出射,然后通过Au-Si₃N₄光栅结构将透射的表面等离子体耦合成为光子进行准直出射,最终得到单瓣准直的远场光斑。计算结果表明：当Au-SiO₂光栅厚度为50 nm,填充因子为0.5,光栅周期为350 nm;Au-Si₃N₄光栅厚度为70 nm,填充因子为0.5,光栅周期为660 nm时可以得到远场发散角压缩到6.1°的整形光斑,比没有双光栅结构的发散角缩小了3.6倍;其远场透射光功率达到了模式光源的62%,是没有双光栅结构单瓣出射功率的1.59倍;同时腔面反射率也降低到12.4%,是没有双光栅结构的0.53倍。结果显示,提出的双光栅结构优化了布拉格反射波导半导体激光器的出光远场特性。     

激光光束准直技术

本文结合激光准直技术的工程需求,讨论了几种典型的准直技术。并分析了各种准直方案的优缺点。并针对半导体激光器的特点,对非成像激光发射系统的准点光源概念准直条件进行了讨论。     

半导体激光器光束的准直设计

利用计算机仿真,设计了相互垂直的椭圆截面柱透镜组来准直半导体激光束。两个椭圆截面柱透镜分别对半导体激光器两个方向的光束进行准直,采用自适应加权和法进行优化计算,结果可达到50μrad量级的发散角,同时也可在远场形成圆形光斑。     

成像标定法测量半导体激光器慢轴远场分布

利用远场成像及标定对比方法,建立了半导体激光器慢轴远场分布的CCD测量系统。介绍了测量的原理和测量系统的组成,并给出了半导体激光器慢轴远场分布的测量结果。实验结果表明,该方法实时性好,测量快速、准确,人为误差因素少,适合仪器化。     

基于532nm半导体激光器的远距离传输高精度准直系统设计

半导体激光器在军事、工业、医学等许多方面有着重要的应用前景,但由于半导体激光器输出光束具有较大的发散角,因而在几乎所有要求较高的应用领域中,其输出光束都必须通过特殊的光学系统进行准直。扩束镜因其结构简单、材料便宜以及加工容易而在半导体激光束准直领域获得较多的应用。     

基于532nm半导体激光器的远距离传输准直实验分析

由于半导体激光器发出的光束发散角度较大,并且是不对称的(在垂直的两个方向上发出光束的发散角度不同)。因此,在用它来做一些实际的应用时,通常需要准直或再聚焦系统来进行校正。扩束镜因其结构简单、材料便宜以及加工容易而在半导体激光束准直领域获得较多的应用。文中就是在利用半导体激光器进行远距离目标瞄准的应用背景之下,采用扩束镜与532nm半导体激光器衔接的方法对出射的激光光束进行准直,以达到一定的技术参数要求。     

一体化半导体激光器的ANSYS热仿真及结构设计

传统半导体激光器与驱动控制器多采用分离式设计,故半导体激光器系统的体积很难紧凑化,而一体化半导体激光器存在电路集成度高,发热严重等问题,因此,本文提出了对半导体激光器进行一体化、小型化设计的方法。为了保证所设计的半导体激光器运行时系统温度分布均匀,输出激光不受温度变化影响,在结构设计之前,利用ANSYS软件对元器件集成度较高的电路板等热源进行了热仿真,提高了集成后结构的可靠性。仿真结果显示,优化设计后的半导体激光器一体化结构满足激光器温度要求,系统温度分布均匀,能保证激光器稳定运行。设计的新型半导体激光器的整体结构尺寸仅为85mm×95mm×115mm,不仅实现了半导体激光器与驱动控制器的一体化与小型化集成,并且结构中留有准直光路设计空间,便于后期的应用研究。     

半导体激光器阵列光束准直和聚焦系统设计

给出条阵半导体激光器光束消像散准直、聚焦的方法以及折 /衍混合准直微光学阵列系统和聚焦光学系统的设计方法 ,并设计了一准直聚焦光学系统 ,准直精度达 3mrad～ 4mrad,聚焦光斑尺寸小于 2 0 0μm     

半导体激光器在准直光学系统中的调整装置

介绍了一种利用半导体激光器在准直光学系统中的调整装置,解决了光电检测仪器中发光器件、光电探测器件定位问题。     

新型矿用激光指向仪的设计

在新型矿用激光指向仪的设计过程中,根据仪器设计指标要求,首先采用新型半导体激光器、倒置的高倍率望远系统,设计了激光指向仪准直光路系统,利用双透镜望远准直系统将半导体激光器发出的椭圆形高斯光束进行整形,提高准直精度。然后利用Pro/E软件对壳体组、镜筒组等部件进行了三维机械设计。设计结果表明,仪器结构合理,外形美观,小型轻便。最后,对激光指向仪的误差源进行了理论分析和计算,理论分析与实测数据基本相符,满足设计要求。