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千瓦-万瓦级半导体激光器的发展现状和挑战

上传者:业精于勤 |  格式:docx  |  页数:15 |  大小:395KB

文档介绍
导体激光器产品。例如对于用于抽运固体激光器或光纤激光器的半导体激光器,如果其光谱宽度大于晶体吸收宽度,抽运源能量无法吸收而变成了热,因此减少抽运半导体激光器的光谱宽度可提高固体激光器的抽运效率,并且激光系统设计者也能优化激光系统的体积、效率、功率和光束质量等参数,同时可减少系统的热管理成本。Р 导致半导体激光器叠阵光谱展宽主要有2个原因。一是组成激光器叠阵的各个巴条的中心波长、半峰宽不是完全一致;二是在传导冷却和微通道液体制冷的结果中,尽管半导体激光器垂直叠阵的每一个巴条是同时冷却的,但是由于热串扰和水流不均匀,个巴条间仍然啊会存在温度的不均匀性,这将使叠阵的光谱发生展宽。Р 为例解决将巴条组成的叠阵后光谱展宽的问题,一般从两个方面入手。一是巴条层级的光谱控制:通过合理的热管理和热应力管理,确保在封装成叠阵之前的巴条具有窄的光谱、一致的中心波长和半峰宽;二是叠阵层级光谱控制:通过分析叠阵中各个巴条的热分布,并结合分析结果对光谱和波长的影响刷选出合适的巴条进行有序集成。首先,对叠阵的温度分布进行模拟,所得结果如图11所示。Р        各个巴条的温度随巴条位置呈线形增加的趋势,温度升高会导致巴条的发光波长发生红移,将各个巴条的光谱叠加之后会导致很宽的叠阵光谱。如果在温度高的位置采用中心波长较小的巴条,在温度较低的位置采用中心波长较大的巴条,这样各个巴条的峰值波长比较接近,叠加后的光谱宽度会大大降低。Р (3)光斑控制:Р 叠阵/面阵的光斑质量主要是由各巴条层级光斑的质量和从巴条到叠阵/面阵的封装工艺决定的。目前对于光斑控制的主要方式为:一是巴条层级近场非线性和发散角的控制;二是单叠阵层级光斑指向性控制,包括从叠阵的横向和纵向连个方向上有效控制光斑的均匀性和光斑尺寸,得到分布均匀的光束;三是多叠阵(面阵)层级的光学整形控制,力用光学整形聚焦的方法获得理想的光斑尺寸和均匀性。

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