半导体激光束准直系统的研究

根据二维高斯光束的传输与变换特性，从波像差理论出发，合理设计半导体激光束的准直物镜，并利用几何光学方法推导出正确的校正像散及旋转对称化变换的计算公式。

半导体激光器光学系统准直特性的研究

本文重点介绍半导体激光器光学系统的准直及其整形。

脉冲式半导体激光器准直光学系统的设计

根据具体的探测环境和探测精度 ,通过理论分析 ,提出了脉冲式半导体激光器准直光束的单透镜设计方法和柱面透镜的设计方法 ,并且给出了具体的设计参数。可以获得高斯光束的准直发散角为 1.48mrad ;高斯光束的腰粗为 0 .32 5mm。

3 Bar半导体激光器的光束整形系统研究

在壳体成型系统中,激光光束的均匀性和集中性直接影响壳体加工的效率和质量。为了提高壳体固化效率和质量,采用微柱透镜和半圆柱透镜相配合的方式,对壳体固化系统所选用的3bar条半导体激光器所发射的光束进行准直和整形。从物理光学的角度对准直系统的工作原理进行了分析,搭建了仿真光路图并给出了准直后的光斑发散角和整形后的能量分布情况。设计了一款慢轴发散角小于3°、快轴发散角小于5°、光斑尺寸小于20mm×10mm的激光光源整形准直系统。有效的提高了半导体激光器的固化效率和壳体成型质量。

激光引信中半导体激光器的准直及其测试

在理论上分析了单级单透镜光学系统对激光高斯光束发散角的影响。用单个平凸透镜对激光引信中的半导体激光器进行了准直,达到了激光引信光束准直的要求。通过CCD成像方法对准直后的光束发散角进行了测量,利用二阶矩算法计算出光束发散角。实验测得2个方向的发散角分别为xθ=7.03°和yθ=0.69,°验证了准直系统达到激光引信要求的xθ<10°和yθ<1°技术指标。

半导体脉冲激光光斑整形方法研究

针对激光近炸引信的小型化激光发射系统中激光光斑过大、探测距离偏近的问题,该文在分析半导体激光器的发射光束特性和脉冲激光定距性能的基础上,设计了激光定距系统的发射透镜,使得激光光束得到准直整形。仿真结果表明,准直后的激光束发散角被压缩至1.5m rad,且远场光斑呈圆对称形状,中心辐照亮度增加到41.04 W/cm2,使原有小型低功耗的系统探测距离从8 m提高到21 m。

高效半导体激光器准直光学系统的研究

本文提出了用光学系统来校正半导体激光器出射光束的发散性及不对称性的新方法。并采用不同的结构形式,设计了不同类型的准直光学系统,获得了光束尺寸小于0.5mm的高效准直细光束,整个系统的波象差小于0.03λ。

半导体激光准直仪设计

根据KM6太阳模拟器光学装校系统的技术要求,文章提出了半导体激光器输出光束的两套准直方案。分别介绍了这两套技术方案的原理,并进行了比较,决定采用在激光器前加前准直光学系统的方案。介绍了准直光学系统的设计,并对所设计的光学镜头进行了像质分析;设计了与光学系统相配套的机械结构, 给出了激光光束的准直性分析。结果表明:自行设计的半导体激光准直仪,技术指标明显优于市场上可提供的光束发散角为5-8 mrad的半导体激光准直仪。为KM6太阳模拟器光学系统装校工作顺利进行提供了保证。

可见光半导体激光的准直整形及对准精度

本文简要阐明准直的意义，原理作用及其用途；着重介绍激光准直整形和提高对准精度的措施。

半导体激光引信光束准直技术研究

文中介绍了半导体激光引信的工作原理及其光学系统的工作原理,并通过对半导体激光引信的光束特性进行分析,设计出使用柱透镜的方法对半导体激光引信光束进行准直。通过使用ZEMAX软件进行仿真模拟验证,得到结果满足设计要求。

大功率半导体激光器远场特性研究

由于半导体激光器输出光束的不对称性 ,使得它在许多应用过程中必须采用特殊的光学系统进行光束整形。在设计光学系统的光学元件及进行光学耦合时需要了解激光器的远场特性。通过用量子阱激光器的解理面上的边界条件解亥姆霍兹方程 ,获得关于远场强度分布、光束散角 ,并用计算机给出各种理论曲线及数据。用自行设计制作的测试装置测量 ,获得激光器的远场分布曲线给出了测试数据。计算机给出的理论远场分布曲线与实验测试获得的远场分布曲线完全一致。

工业用高功率半导体激光系统

该系统可应用于焊接、淬火、硬钎焊和表面改性等各种热加工。利用独创的LD沉积技术和光束整形技术，实现了最大输出6kW，而光纤型最大输出为4kW，用户根据所需提出要求，可选择如下项目：冗余LD设计、同轴CCD相机、红外高温计、交叉喷射机械快门等，

可见光半导体激光器的特性及其应用设计

本文讨论了可见光半导体激光器的很多优点及其广泛应用，从半导体激光器的特点出发，分析了设计准直、整形、消象散的必要性，并具体讨论了包括准直、整形、消象散等光学系统的设计，具有实用性。

一种激光二极管像散光束准直整形方法研究

为了准直并整形具有像散的激光二极管光束,采用高斯光束q参量变换规律,推导了利用柱面自聚焦透镜整形激光二极管光束应满足的条件,并在此基础上,通过软件模拟优化,得到了一套效果良好的光束整形准直系统。经过准直整形后光束快慢轴方向发散角基本相等,均小于0.7mrad,束腰位置差异小于2.8mm。结果表明,系统中柱面自聚焦透镜的应用起到了较好的效果,准直整形后的光束具有发散角较小且旋转对称等特点。

大功率半导体激光束非球面准直系统的优化设计

为实现空间激光束的远距离传输,利用矢量折射定理研究了大功率半导体激光器发散光束经非球面、非轴对称准直系统的光传输特性。对空间光线传输得出了矩阵传递公式,并针对大功率线源半导体激光器的发散光束进行了高精度的准直优化设计。为实现对激光束的进一步准直,利用光学设计软件CODE-V设计了卡塞格伦光学天线。利用两点法对发散角进行了实验测试,结果表明优化设计的准直系统发散角为1.924 mrad,经光学天线进一步准直后的发散角为96.2μrad。本空间光线追迹方法对复杂光学系统的精确计算具有一定参考意义,所设计的大功率线源激光束准直系统能广泛应用于远距离激光通信系统中。

光电准直经纬仪的测量控制系统

测量控制系统是光电自准直经纬仪的核心部分 ,它直接影响了经纬仪测量失准角的精度 .本文介绍了一种用于地面瞄准系统的经纬仪测量控制系统 ,该系统采用 CCD作为光电传感器 ,通过一系列的信号处理及测量来求出图象落在 CCD靶面的中心点 ,根据设定的数学模型求出失准角 。

半导体激光的准直系统设计

本文简单介绍了半导体激光的光学特性;主要阐述了轴向尺寸受限半导体激光准直系统的设计方法和椭圆光束的整圆方法。

新型机器人视觉系统准直相干光束的获取

论述了一种新型的机器人视觉系统所用激光准直光束的获取方法 ,分析了半导体激光束的像散椭圆高斯光束特性 ,设计了光束准直系统的光学结构 ,利用光斑法对准直度进行了检验 ,实验证明利用这种方法获取的准直光束符合该视觉系统的要求。

用于LD光束准直整形的GRIN透镜的设计

本文提出了利用单个梯度折射率（GRIN）透镜同时对半导体激光器（LD）发射光束进行准直、整形和像散校正。对该GRIN透镜进行了设计，并对LD参数进行了测量。我们根据所设计的GRIN透镜的特点，采用椭圆形掩模孔，Ag-Na离子交换，来达到使GRIN透镜具有双焦距的目的。

LD端面泵浦Nd:YAG激光器耦合光学系统的设计

应用几何光学的方法,设计了用于半导体激光光束快轴和慢轴准直并聚焦的光学系统,并用ZEMAX光学设计软件给出了模拟结果。该系统由四个柱面微透镜组成。快轴方向采用椭圆柱透镜和圆柱透镜,慢轴方向采用两个圆柱透镜,实现了在对半导体激光光束准直(光束快轴方向得发散角由原来的30度减小到3.3度,慢轴方向由原来的10度减小到1.5度)的基础上聚焦光斑半径为86 m,满足了腔内泵浦光束的模式与振荡光模式的匹配,当泵浦光功率为1.8W时,获得100mW的473nm波长的TEM00模激光输出,总的光-光转换效率为5.6%。