2.2 半导体激光器的发光输出模式Р通常把半导体激光器的发光输出模式分为横模和纵横。横模和纵模分别反映的是输出光束轴线某处的光强分布和发射的光束的功率在不同频率分量上的分布。Р非圆对称的波导结构是半导体激光器具有显著特点[4] ,而且 X 方向和 Y 方向有不同的波导结构。图 2.2 详细表示了这两种半导体激光器的发光输出模式。Р- 6 -Р图 2.2 半导体激光器的发光输出模式РFig 2.2 the spatial pattern of the semiconductor laserР2.3 半导体激光器输出光束特点Р由于 LD 发光区的几何尺寸不对称, 因此半导体激光器的远场光斑呈椭圆形分布,椭圆的长轴我们称之为快轴,椭圆的短轴我们称之为慢轴。因此我们在实际应用半导体激光器之前都必须把椭圆形光斑进行圆化处理。Р下面我们详细介绍半导体激光器的发光特性。Р2.3.1 半导体激光器输出光束的远场发散角Р因为 LD 的有源层较薄,所以在快轴方向有较大的发散角,一般在该方向的发散角在 30°~60°之间。在平行于结平面方向(慢轴方向)有较大的有源层宽度,所以发散角较小,一般为 10°左右。我们要得到方向性好、光斑的能量密度大、均匀分布的光场就必须利用光学系统对半导体激光器的输出光束进行整形。Р2.3.2 半导体激光器输出光束的像散[5] [6]Р在慢轴方向(X 方向),高斯光束形成的束腰在平面波前,如图 2.3a 所示。在侧向,波导机构为增益波导时,如图 2.3b 所示为在该方向的光场分布图,As 称为像散量,外部的观察者所能看到的最小近场宽度就在此处。为此, 如果从传播方向上看去,在快轴方向和慢轴方向的合成波前呈圆柱面,如图 2.3c 所示。由于在解理腔面用球面透镜对其成像时,腔面的像面和虚束腰的像面不对应在同一处的原因, 所有输出光束产生像散。同时,输出光束很难Р- 7 -
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