高功率半导体激光器光束整形的设计和实现

发布时间：2018-03-07 04:28

  本文选题：光学设计　切入点：光束整形　出处：《激光技术》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了使线阵半导体激光器光束能更好应用于激光远程无线电力传输,设计了基于光楔-曲面镜-棱镜组的线阵半导体激光束整形系统,采用数值计算方法,取得了系统中各元件的参量及理论整形效果。在此基础上加工出实物元件,搭建整形系统。实验中测得整形后的激光光斑尺寸为9.9cm×9.6cm,能量均匀度为68.9%,系统能量传输效率为71.3%,光束质量可满足接收端的光电池对激光空间均匀性的要求。最后分析了仿真系统与实验系统间产生差异的原因。结果表明,该系统可同时实现激光束阵列快轴和慢轴方向的扩束与准直,并能够调节输出光斑的形状及光强均匀度,且采用光学元件数量较少。光电池组件是激光无线电力传输过程的关键元件,该设计对激光转换效率的研究有较重要的实用价值。
[Abstract]:In order to make the laser beam of linear semiconductor laser more suitable for remote wireless electric power transmission, a linear semiconductor laser beam shaping system based on wedge curved mirror prism set is designed. The numerical calculation method is used. The parameters of each component in the system and the effect of theoretical shaping are obtained. On this basis, the physical components are fabricated. In the experiment, the laser spot size is 9.9 cm 脳 9.6 cm, the energy uniformity is 68.9 cm, the energy transmission efficiency of the system is 71.3%, and the beam quality can meet the requirement of the laser space uniformity of the photocell at the receiving end. The reasons for the difference between the simulation system and the experimental system are analyzed. The system can simultaneously realize beam expansion and collimation in the fast axis and slow axis direction of laser beam array, and can adjust the shape and intensity uniformity of the output spot. The photovoltaic module is the key element in the laser wireless electric power transmission process. This design has important practical value for the study of laser conversion efficiency.
【作者单位】： 南京航空航天大学应用物理系;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51377080;51577091)
【分类号】：TN202

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1577958