单管半导体激光器光学系统热特性

发布时间：2018-02-04 02:42

  本文关键词： ANSYS 热应力分析 半导体激光器 热特性　出处：《北京工业大学学报》2017年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：激光器光学系统的热效应会影响激光的传输和激光器的使用,为了研究热效应对半导体激光器光学系统的影响,利用ANSYS有限元软件对多单管激光器单元模块进行了热应力分析.模拟分析了光学器件对应输出功率的热特性,并通过Matlab软件利用Zernike多项式进一步拟合分析了输出功率对应系统光学器件的光学特性.结果表明:光学元件在热效应的影响下像差主要为像散,为后续像差补偿方式的设计提供指导.
[Abstract]:The thermal effect of laser optical system will affect the transmission of laser and the use of laser. In order to study the effect of thermal effect on the optical system of semiconductor laser. The thermal stress analysis of the multi-transistor laser unit module is carried out by using ANSYS finite element software. The thermal characteristics of the corresponding output power of the optical device are simulated and analyzed. The optical properties of the corresponding optical devices of the output power corresponding system are further fitted and analyzed by using the Zernike polynomial by Matlab software. The results show that:. The aberration of optical elements is mainly astigmatism under the influence of thermal effect. It provides guidance for the design of aberration compensation.
【作者单位】： 北京工业大学激光工程研究院;
【基金】：北京市博士后基金资助项目(Q6101999201503)
【分类号】：TN248.4
【正文快照】： 半导体激光器具有体积小、功率高、使用寿命长等优点,其在生产和生活中应用广泛,但是由于其电光转化效率的缘故及外光路中光学元件的对光的吸收作用,会产生大量热,这些热不仅会引起激光波长漂移,降低激光器的工作效率,而且还会引起光学系统热畸变,影响输出激光的光束质量[1].

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 王文;褚金雷;高欣;张晶;乔忠良;薄报学;;基于多芯片封装的半导体激光器热特性[J];强激光与粒子束;2014年01期

2 李贤辉,吴清文,杨洪波;光学工程分析中的镜面面形处理新方法[J];光学技术;2003年06期

相关博士学位论文 前2条

1 孙毅;多波段高功率激光合束技术及热效应研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

2 张磊;高功率激光辐照下光学元件热畸变及远场效能研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

相关硕士学位论文 前3条

1 杨霄;光学玻璃在激光作用过程中的热力效应研究[D];长春理工大学;2009年

2 温敬阳;光机热集成分析方法与技术研究[D];西安电子科技大学;2008年

3 李贤辉;光机集成有限元分析光学面形后处理研究与实现[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2004年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 曹银花;张彦;邱运涛;张雨桐;李景;姚磊;刘友强;王智勇;;单管半导体激光器光学系统热特性[J];北京工业大学学报;2017年07期

2 董得义;李志来;薛栋林;陈长征;张学军;;重力对空间相机系统波像差影响的光机集成分析与验证[J];光学精密工程;2016年08期

3 周平伟;马宏财;;镜面面形误差统计方法研究[J];激光与光电子学进展;2016年04期

4 田富湘;何欣;;空间光学遥感器光学镜面有限元分析结果的后处理[J];红外;2014年09期

5 蒋锴;李沛旭;张新;汤庆敏;夏伟;徐现刚;;非对称结构大功率940nm量子阱激光器[J];强激光与粒子束;2014年05期

6 段鹏飞;李东;雷文平;;空间相机协同设计和集成分析技术研究[J];航天器工程;2014年02期

7 田富湘;何欣;张凯;王忠善;;空间相机反射镜镜面面形处理[J];光学仪器;2012年06期

8 王道档;杨甬英;陈晓钰;邵卫红;卓永模;;高精度球面检测中调整误差的精确校正[J];纳米技术与精密工程;2013年01期

9 司丽娜;高云国;聂晓倩;范磊;秦少伟;;高精度二轴跟踪系统四通结构的设计与分析[J];激光与红外;2010年10期

10 李泽学;吴清文;董得义;颜昌翔;;超光谱成像仪指向镜热光学特性描述方法研究[J];计算机仿真;2009年06期

相关博士学位论文 前2条

1 夏蕾;高精度激光合束及光轴指向控制技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年

2 孙毅;多波段高功率激光合束技术及热效应研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵晓东;大口径经纬仪保护窗口镜面变形分析及结构优化研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2016年

2 江浩;超轻量化SiC反射镜及支撑技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2016年

3 彭章贤;面阵三维成像激光雷达接收试验系统研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2016年

4 姬文晨;红外镜头的光机热集成分析方法的研究[D];昆明理工大学;2016年

5 相萌;空间反射镜拓扑优化及其支撑技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2015年

6 方振中;光刻机投影物镜光学镜片的光机热集成分析及软件实现[D];华中科技大学;2015年

7 聂山钧;强激光辐照下K9玻璃反射镜热变形特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

8 王超;空间大口径反射镜优化设计及其支撑技术研究[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2014年

9 张莹涛;轻量化反射镜动态性能分析与支撑结构设计[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

10 关少华;RTV胶在高精度光学装配中对面形影响的分析[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张建伟;宁永强;张星;张建;刘云;秦莉;王立军;;基于载流子注入产热机制的半导体激光器热模型分析[J];中国激光;2012年10期

2 刘刚;唐晓军;王超;刘磊;梁兴波;徐鎏婧;杜涛;陈三斌;刘洋;;高功率半导体激光器微通道热沉的方案设计[J];强激光与粒子束;2011年08期

3 张恩涛;张彦鑫;熊玲玲;王警卫;康利军;杨凯;吴迪;袁振邦;代华斌;刘兴胜;;808nm连续波2000W半导体激光器垂直叠阵[J];红外与激光工程;2011年06期

4 王智群;尧舜;崔碧峰;王智勇;沈光地;;高光束质量大功率半导体激光阵列的热特性[J];中国激光;2010年10期

5 姜晓光;赵英杰;吴志全;;基于ANSYS半导体激光器热特性模拟与分析[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年01期

6 李再金;胡黎明;王烨;张星;王祥鹏;秦莉;刘云;王立军;;808nm高占空比大功率半导体激光器阵列[J];强激光与粒子束;2009年11期

7 张蕾;崔碧峰;李明;郭伟玲;王建军;沈光地;;半导体激光器线阵的瞬态热特性研究[J];半导体光电;2009年04期

8 马骁宇;王俊;刘素平;;国内大功率半导体激光器研究及应用现状[J];红外与激光工程;2008年02期

9 鲁鹏程,李建军,郭伟玲,沈光地,刘莹,崔碧峰,邹德恕;隧道带间级联双波长半导体激光器热特性模拟[J];光电子·激光;2004年06期

10 单宝忠,王淑岩,牛憨笨,刘颂豪;Zernike多项式拟合方法及应用[J];光学精密工程;2002年03期

相关博士学位论文 前7条

1 贾勇;激光扩束系统的结构失调分析、优化和变倍技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

2 周子云;多波段激光发射方向直接监测与校正方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

3 周琼;光路中镜面与气体的热效应及其波前预补偿仿真研究[D];国防科学技术大学;2012年

4 张磊;高功率激光辐照下光学元件热畸变及远场效能研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

5 常虹;透射式红外系统热光学稳定性关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

6 冯树龙;地基望远镜力学、温度场特性对光学性能影响研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年

7 杜少军;高能激光器及其发射系统的热变形研究[D];国防科学技术大学;2001年

相关硕士学位论文 前2条

1 王栋梁;固体激光器工作介质热效应的有限元分析[D];国防科学技术大学;2006年

2 李贤辉;光机集成有限元分析光学面形后处理研究与实现[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2004年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;半导体激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2000年01期

2 ;微型面发光半导体激光器[J];航空精密制造技术;2000年01期

3 ;采用蓝色半导体激光器的光盘[J];光机电信息;2000年01期

4 刘凤英,王艳辉,李桂琴;半导体激光器发展概论[J];物理与工程;2000年06期

5 完颜圣;半导体激光器商品的未来发展[J];激光与光电子学进展;2000年06期

6 郭明秀,俞晓梅;硅基蓝光半导体激光器[J];激光与光电子学进展;2000年09期

7 ;美开发军民两用半导体激光器[J];激光与光电子学进展;2000年11期

8 江涛;量子阱结构红外半导体激光器[J];红外;2000年07期

9 ;半导体激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2001年02期

10 金友;日趋成熟的数千瓦级半导体激光器[J];光机电信息;2001年01期

相关会议论文 前10条

1 张兴德;;半导体激光器的进展及其在军事上的应用[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

2 陈良惠;;我国半导体激光器的新进展(报告内容摘要)[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

3 张玉驰;王晓勇;李刚;王军民;张天才;;自由运转半导体激光器边模间的强度起伏关联[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

4 雷志锋;黄云;杨少华;;半导体激光器的可靠性筛选和寿命评价[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年

5 徐强;;半导体激光器的矢量光场分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

6 肖树妹;梅海平;黄宏华;饶瑞中;;半导体激光器电流频率调制率的测量[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集（上册）[C];2010年

7 胡静芳;陈斌;陆道理;詹敦平;;基于半导体激光器的近红外农产品品质专用检测仪的设计[A];科学仪器服务民生学术大会论文集[C];2011年

8 刘贤炳;梁元涛;李蔚;杨名;丁勇;杨宁;徐国伟;龙熙平;杨铸;;直接调制半导体激光器的非线性动力学特性研究[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议（OFCIO’2001）论文集[C];2001年

9 陈炳林;张河;孙全意;;微型大电流窄脉宽半导体激光器电源的研究[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年

10 许文海;王艳;林龙涛;;半导体激光器环境温度控制仪的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（下册）[C];2004年

相关重要报纸文章 前3条

1 周硕;日亚化学推出488nm波长半导体激光器[N];电子资讯时报;2008年

2 记者 齐芳邋通讯员 刘力;我国氮化镓蓝光半导体激光器研究取得重大突破[N];光明日报;2007年

3 记者 张兆军;我大功率半导体激光器“刺破”国外技术壁垒[N];科技日报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 卢林林;基于重构等效啁啾技术的1.3μm DFB半导体激光器及其阵列研究[D];南京大学;2014年

2 张欣;基于量子阱混杂技术的快速波长可切换Ⅴ型耦合腔半导体激光器研究[D];浙江大学;2015年

3 王涛;高功率宽区半导体激光器侧向光束质量控制研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年

4 邓军;半导体激光器驱动模式与可靠性研究[D];吉林大学;2008年

5 郜峰利;半导体激光器低频电噪声的特性及其检测技术研究[D];吉林大学;2008年

6 冯列峰;半导体激光器光电特性的研究[D];天津大学;2007年

7 李再金;半导体激光器腔面光学膜关键技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

8 常国龙;半导体激光器辐射效应及影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 范贤光;脉冲注入式半导体激光器电—光—热特性及其测试技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 程东明;无铝半导体激光器列阵及其组装技术的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 邱忠阳;半导体激光器腔面钝化的研究[D];长春理工大学;2010年

2 刘元元;互注入半导体激光器动态特性研究[D];西南大学;2011年

3 康健斌;脉冲式半导体激光器驱动源的设计[D];西安电子科技大学;2011年

4 郭少华;半导体激光器特性参数测量系统的设计研制[D];天津工业大学;2005年

5 张毅;半导体激光器光混沌和同步的理论研究[D];西南师范大学;2005年

6 徐雅t，

本文编号：1489084