高功率半导体激光器的光束特性评价
发布时间：2021-03-27 13:58
为了提高宽条形高功率半导体激光器的光束质量,基于严格的二阶矩理论搭建了一套适用于高功率半导体激光器的光束质量测量装置。利用此装置测量了实验室研制的976nm宽条形高功率半导体激光器在1-10A工作电流下的束腰位置、束腰尺寸和远场发散角。实验结果表明,随着电流从1A增加到10A,快轴方向束宽及远场发散角因为反导引效应有微小增加,但由于垂直方向较强的折射率导引机制使得光束参数变化很小,光束质量因子M2仅从1.32增加到1.48,光束质量基本不变。慢轴方向由于反导引效应及热透镜效应而导致高阶模式激射,使得束宽及远场发散角随工作电流增加逐渐增大,光束质量因子M2从5.44增加到11.76,光束质量逐渐变差。傍轴光束定义及非傍轴光束定义下的光束质量因子测试结果表明,在快轴方向,两者差别较大,不能使用傍轴光束定义近似计算。在慢轴方向,两者近似相等,可以使用傍轴光束定义近似计算。另外,对比测试了915nm波长两种不同条宽的宽条形半导体激光器在慢轴方向上的光束特性。实验结果表明,宽条宽的激光器由于其有源区面积更大,热阻更小,结温升温幅度较小,工作波长红移量小...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工业用单模组连续光纤激光器
图 1.1 工业用单模组连续光纤激光器1.2.2 成像应用激光雷达（LIDAR）是以激光为探测信号的主动遥感设备。通过向目标发再将接收到的目标回波与发射的初始信号进行比对、处理后得到目标的相关信而达到探测、跟踪、识别目标的目的。激光雷达由于体积小、重量轻和造价低使其在汽车无人驾驶和无人机等新兴热门智能领域应用广泛。图 1.2 为 VelodyVLS-128 激光雷达产品及探测图像。
3 工业应用大功率 CO2、灯泵 Nd：YAG 激光和全固态激光加工机相比半导体激光加优点：1）质量轻、体积小、结构紧凑。其体积是 CO2激光器的 1/6，是全固态，是灯泵 Nd：YAG 激光器的 1/10。2）光电转换效率高、节约能源、无污染。其系统整机效率是大功率 CO2 4 倍，是灯泵 Nd：YAG 激光加工机的 20 倍。3）系统稳定性好、寿命长。半导体激光加工设备的寿命超过 2×104h，光器和灯泵 Nd：YAG 激光器的寿命为 2000h。维护间隔时间是大功率 C泵 Nd：YAG 激光器 10 倍。4）波长较短、金属材料吸收效率高、加工质量好。图 1.3 为多种金属对长的吸收曲线，可以看出各种金属材料在高功率半导体激光器输nm-1000nm）附近吸收率明显增加，Al 的吸收率为 13.5%，Fe 的吸收率为 CO2激光器 10.6μm 波段吸收率的 9 倍和 5 倍。
本文编号：3103628
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工业用单模组连续光纤激光器
图 1.1 工业用单模组连续光纤激光器1.2.2 成像应用激光雷达（LIDAR）是以激光为探测信号的主动遥感设备。通过向目标发再将接收到的目标回波与发射的初始信号进行比对、处理后得到目标的相关信而达到探测、跟踪、识别目标的目的。激光雷达由于体积小、重量轻和造价低使其在汽车无人驾驶和无人机等新兴热门智能领域应用广泛。图 1.2 为 VelodyVLS-128 激光雷达产品及探测图像。
3 工业应用大功率 CO2、灯泵 Nd：YAG 激光和全固态激光加工机相比半导体激光加优点：1）质量轻、体积小、结构紧凑。其体积是 CO2激光器的 1/6，是全固态，是灯泵 Nd：YAG 激光器的 1/10。2）光电转换效率高、节约能源、无污染。其系统整机效率是大功率 CO2 4 倍，是灯泵 Nd：YAG 激光加工机的 20 倍。3）系统稳定性好、寿命长。半导体激光加工设备的寿命超过 2×104h，光器和灯泵 Nd：YAG 激光器的寿命为 2000h。维护间隔时间是大功率 C泵 Nd：YAG 激光器 10 倍。4）波长较短、金属材料吸收效率高、加工质量好。图 1.3 为多种金属对长的吸收曲线，可以看出各种金属材料在高功率半导体激光器输nm-1000nm）附近吸收率明显增加，Al 的吸收率为 13.5%，Fe 的吸收率为 CO2激光器 10.6μm 波段吸收率的 9 倍和 5 倍。
本文编号：3103628
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