半导体激光器列阵外腔锁相中准直透镜的位置选择

利用傅立叶分解 ,平面波传播的角谱理论和光线追迹的方法讨论了在DLA外腔锁相中准直透镜的位置对系统的影响。通过计算分析找到了一个恰当的位置 ,在使系统实现尽可能大的能量耦合效率的同时降低了系统对各个元件失调的敏感程度。

外腔锁相改善半导体激光器列阵输出光束特性

采用一个由快轴准直透镜和一个高反射率平面镜组成的简单外腔,实现了半导体激光器列阵(DLA)锁相运行,改善了DLA的出射光束质量。DLA远场出现了3个瓣,每瓣发散角为10mrad左右;光谱从自由运行时的2 .2nm压缩到了0 .3nm ;阈值电流由7A降低到了5 .5A。

利用外腔改善半导体激光器列阵的远场特性

采用一个由快轴准直透镜和一个高反射率平面镜组成的简单外腔,在腔长为几个cm时实现了半导体激光器列阵中部分单元的锁相运行;DLA远场出现了3 个瓣,每瓣发散角为10 mrad左右,对比度为50%;通过控制部分单元的输出,可以抑制旁瓣的能量。

外腔二极管激光谱合束光源模式稳定性

为研究外腔二极管激光阵列谱合束系统的模式特性,基于光反馈二极管激光速率方程,建立二极管激光子单元的耦合腔谐振模型,给出能在耦合腔中稳定起振的模式条件,并将振荡模式分为单模式振荡(仅一个模式能在耦合腔中稳定起振)和多模式振荡(多个模式能在耦合腔中起振)。结合耦合腔增益曲线,给出了单模式振荡和多模式振荡时的模式结构和光束特性,分析了谱合束系统结构参数对模式稳定性的影响。结果表明,增大激光器前端面反射率、降低外腔等效反射率,可以提高谱合束光源的模式稳定性。针对子单元数越多的二极管激光阵列,从物理机制角度分析发现采用焦距越短的变换透镜可以使边缘子单元模式更加稳定。

二极管激光阵列Talbot外腔锁相机理的实验研究

研究了二极管激光器阵列(DLA)独立单元的Talbot外腔锁相和多个单元的Talbot外腔锁相,验证了在大电流情况下单元内部可以实现Talbot外腔锁相,远场图样显示为高阶横模的锁定。多个单元的Talbot外腔锁相实验表明,随着发光单元个数的增加,DLA趋向于局部锁相。

高功率激光二极管阵列端面抽运放大器新型耦合方式研究

就高功率激光二极管阵列端面抽运大口径放大器提出一种新的耦合方式:激光二极管阵列拟球面排布,其后紧接一个导管进行耦合传输.用三维光线追迹法对这种耦合方式的特性进行模拟分析.结果表明,该耦合方式能实现高的抽运耦合效率和高的能量沉积效率,在面积缩束比为30的条件下,该耦合方式的耦合效率和能量沉积效率最高可分别达96.7%,93.7%;当激光二极管面阵单元发光区域不小于导管输出端口径时,该耦合方式能实现抽运场均匀平顶分布;另外,采用该耦合方式,激光二极管阵列排列方式灵活,非对称排布时也可实现两维对称性好、均匀平顶分布的抽运耦合场输出.建立了激光二极管阵列端面耦合实验系统,实现了85.4%的耦合效率和均匀的抽运耦合场输出.

千瓦级激光器叠阵单巴条激光参量测试技术

提出了一种千瓦级半导体激光器叠阵中单巴条的激光功率和光谱参量的集成测试技术。利用自主研发的光阑将激光器叠阵中任意单巴条的光束与其他巴条的光束分离,并利用积分球对分离出的单巴条光束的功率和光谱参量进行集成测试,再与整个激光器叠阵的功率和光谱参量的集成测试结果进行比对。实验结果表明:利用自主研发的光阑实现了将1 kW激光器叠阵中任意单巴条光束与其他巴条光束的分离,光阑对单巴条光束的透过率为98%;结合积分球集成测试系统实现了激光器叠阵中所有巴条的单独测试,解决了激光器叠阵中单巴条测试需要拆封的传统问题。此外该系统实现了对整个激光器叠阵的快速扫描测试,可直观反映激光器叠阵中每个巴条的情况。

Facet Reflection Coefficient of Phase-lockedDiode Laser Array in an External Cavity

A diode laser array(DLA)positioned in an external cavity can receive the radiations emitted from its neighboring elements (C 1) and that of itself (S) after being reflected at the DLA facet as well as from the external mirror (C 0). Considering the fact that｜C 0/S｜ should be larger than unity if the external cavity is effective,and｜C 1/S｜ should be larger than unity if the phase locking may be established in the external cavity.The requirements on the reflection at the facet of the diode laser array have been specified in terms of the cavity length and reflection coefficient of the external mirror.