二极管激光阵列光栅-外腔谱合成系统中光束串扰行为及其对合成效率的影响

在二极管激光阵列(DLA)光栅-外腔谱合成系统中,由于变换透镜像差、光栅制作误差及"smile"工艺误差等因素的综合作用,将导致DLA发光单元间出现光束串扰。通过分析光束串扰行为的产生机理,将主要的光束串扰行为分为两类,即杂散光返回至发光单元自身,以及经外腔反馈到其他单元,进而分别导致自激振荡模式和耦合振荡模式的产生。在此基础上,给出了含串扰光注入的半导体激光器速率方程,进而推导出DLA发光单元的合成效率模型,分析了自激振荡和耦合振荡对发光单元合成效率的影响。结果表明,杂散光返回至发光单元自身,以及经外腔反馈到其他单元这两种光束串扰行为会不同程度地降低合成效率,且后者影响更大。在实际工作中,需要采取措施对光束串扰行为加以抑制。