基于双焦距准直镜的半导体激光合束系统的研究

摘要：

由于高功率半导体激光器具有能量转换效率高、稳定性好、工作寿命长、体积小等优异的特性,已经被广泛地用于固态激光器泵浦源、金属表面改性、焊接加工等领域.本文针对传统慢轴准直镜对于高填充因子的半导体激光阵列准直效果不好的问题,提出了基于双焦距透镜的准直器件,通过在一个面的相互正交的两个方向上分别设计不同的面型参数实现用一个器件同时对半导体激光器快慢轴两个方向同时准直的效果.应用费马原理推导了该透镜的面型参数,得到两个面均为双曲面,快轴方向的顶点曲率半径为0.074 95,圆锥系数为-3.061,慢轴方向的顶点曲率半径0.843,圆锥系数为-3.061.最终得到的经过双焦距准直透镜准直之后的残余发散角分别为34.4 mrad(FWHM)和19 mrad(FWHM).仿真结果表明这种设计可以实现与之前分离式两轴准直镜几乎相同的准直效果,解决了传统FAC与SAC结构对高填充因子激光阵列参数受空间限制的问题,同时减小了装调误差.

关键词：高功率半导体激光器、光谱合束、双焦距准直镜、光束整形

所属期刊栏目：40

分类号：TN247(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2021-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1110-1114