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半导体激光器高亮度光纤耦合系统设计

作　者: 陈赫男
导　师: 马晓辉
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 半导体激光器光束质量空间合束光纤耦合
分类号: TN248.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 6次
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内容摘要

随着半导体行业的日益发展,半导体激光器高功率、高亮度的输出已经逐渐成为了研究所关注的焦点。本论文中所提出的半导体激光器高亮度光纤耦合系统可以同时获得较高的输出功率和亮度,具有良好的应用前景。根据非相干合束原理,提出了一种新的设计方案——半导体激光器的高亮度光纤耦合系统。将四只激光器固定于绝缘好的阶梯热沉上,激光器发出的光束经快慢轴分别准直后直接耦合进入光纤,该系统结构紧凑,避免使用到复杂光学系统,可得到较高输出功率。利用ZEMAX软件对的光学元件进行设计,模拟光束传输过程。并用通过TracePro软件对系统进行模拟。当工作电流为2A时,实验选取四只输出功率分别为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200gm,数值孔径0.22的光纤中,输出功率4.76W,光纤耦合效率为72.1%。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-16
  1.1 半导体激光器的发展  7
  1.2 半导体激光器光纤耦合技术的发展及应用  7-14
  1.3 本论文的研究意义  14
  1.4 本论文的主要工作  14-16
第二章半导体激光器的光束传输特性  16-24
  2.1 半导体激光器的结构及其工作原理  16-17
  2.2 半导体激光器电学特性  17-18
  2.3 半导体激光器的光束特性  18-20
  2.4 半导体激光器的光束质量评价  20-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章多光束合束光纤耦合技术  24-33
  3.1 半导体激光器的合束技术  24-27
  3.2 光纤的基本原理及传输特性  27-31
  3.3 半导体激光器的光纤耦合技术  31-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章半导体激光器高亮度光纤耦合系统设计及模拟  33-43
  4.1 半导体激光器高亮度光纤耦合系统设计  33-39
  4.2 半导体激光器高亮度光纤耦合系统模拟  39-42
  4.3 本章小结  42-43
第五章半导体激光器多光束合束光纤耦合实验及结果分析  43-52
  5.1 半导体激光器高亮度光纤耦合实验  43-49
  5.2 实验结果及分析  49-51
  5.3 本章小结  51-52
结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-55

半导体激光器高亮度光纤耦合系统设计

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