学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

采用偏振合束技术的高功率光纤耦合LD无致冷封装模块研究

作　者: 庞勇
导　师: 张剑家
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 合束准直光纤耦合无致冷
分类号: TN248.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 1次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着半导体激光器在泵浦激光器、塑料材料焊接、医疗、打标、夜视和制导等领域的广泛应用,对半导体激光器的光束质量、功率密度、亮度的要求也越来越高。高功率半导体激光器与光纤耦合可大幅度改善光束质量,使用更小芯径的光纤输出可相对提高功率密度,多个单管激光器合束能够实现高亮度输出。本文使用圆柱透镜对激光束快轴方向压缩,利用半导体激光器线偏振度高的特性,采用偏振分束器的逆光路,将两束准直后偏振方向正交的光束合成一束同一方向输出、空间位置相重合的高能量光束,再使用Zemax软件设计出合理的聚焦透镜参数,以满足聚焦光束的入纤条件。应用Ansys软件对激光器芯片进行热分析,热传导冷却模块采用芯片倒装的方式,使用硬焊料Au-Sn将芯片焊接到铜热沉上,封装方式为F-mount封装,设计出一种高功率半导体激光器无致冷封装模块。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 半导体激光器的发展  8-10
    1.2.1 半导体激光器的产生  8-9
    1.2.2 半导体激光器的发展  9-10
    1.2.3 光纤耦合技术发展  10
  1.3 国内外单管心激光器耦合研究现状  10-11
  1.4 研究的意义  11-12
    1.4.1 光纤耦合的意义  11
    1.4.2 研究单管心激光器合束的意义  11
    1.4.3 研究无制冷封装的意义  11-12
  1.5 主要研究内容  12-13
第二章 LD的光束特性及准直  13-20
  2.1 LD的工作原理与结构  13-15
    2.1.1 LD工作原理  13-14
    2.1.2 LD的结构  14-15
  2.2 LD光束特性  15-16
  2.3 柱透镜准直  16-19
    2.3.1 圆柱透镜准直的数学理论  16-17
    2.3.3 模拟结果与理论结果对比  17-19
  2.4 小结  19-20
第三章半导体激光器合束技术  20-29
  3.1 合束技术介绍  20-21
  3.2 偏振合束技术  21-25
    3.2.1 LD的偏振特性  21
    3.2.2 偏振器件  21-23
    3.2.3 偏振合束技术原理  23-25
  3.3 空间合束技术  25-26
  3.4 波长合束技术  26-28
    3.4.1 波长合束原理  26
    3.4.2 增透膜和增反膜  26-28
  3.5 小结  28-29
第四章光纤耦合模块及耦合效率分析  29-35
  4.1 光纤简介  29-30
    4.1.1 光纤结构  29
    4.1.2 光纤的传光原理  29
    4.1.3 入纤条件  29-30
  4.2 聚焦光学系统  30-32
    4.2.1 透镜设计满足的条件  30-31
    4.2.2 聚焦透镜设计  31-32
  4.3 耦合效率分析  32-34
  4.4 小结  34-35
第五章无致冷传导冷却结构设计  35-45
  5.1 激光器热量来源及影响  35
  5.2 半导体激光器的致冷  35-37
    5.2.1 微通道热沉冷却  35-36
    5.2.2 传导冷却热沉  36-37
  5.3 正装与倒装贴片技术  37-41
  5.4 焊料与热沉的选择  41-42
  5.5 单管封装方式对比  42-44
  5.6 小结  44-45
第六章整体模块设计与装配过程  45-48
  6.1 铜热沉设计  45
  6.2 组合式壳体设计  45-46
  6.3 装配过程介绍  46-48
总结  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-51

采用偏振合束技术的高功率光纤耦合LD无致冷封装模块研究

内容摘要

全文目录

相似论文