描述激光二极管远场光强分布的理论模型

介绍了描述激光二极管远场光强分布的几种典型理论模型,并与实验结果作了详细比较。结果表明:激光二极管的传输和远场特性应当用非傍轴理论描述,并且远场光强分布一般与输出功率大小有关。在不同功率水平下,异质结激光二极管快轴与慢轴方向的远场行为应选用不同的模型模拟。此外,还对厄米-高斯模型做了修正,考虑了奇数阶厄米-高斯模的贡献,并用厄米-高斯模的非相干叠加代替厄米-高斯模的相干叠加。改进的厄米-高斯模型能更好描述100 mW双异质结GaAlAs LD慢轴方向的远场光强分布。

光束相干合成中填充因子对远场光强分布的影响

理论推导了相干光束阵列远场光强分布的解析表达式.介绍了填充因子及五种相干合成效果评价参数的定义.分析了填充因子对远场光强分布的影响,发现填充因子通过影响空间调制因子来改变远场光强分布.求得了相干合成效果评价参数与填充因子的关系式,并绘制了关系曲线.计算结果表明,斯特列尔比与填充因子无关,恒为1;中央主瓣半径与填充因子成正比关系;中央主瓣能量密度受填充因子的影响较小;中央主瓣能量比与填充因子的平方成近似正比关系;桶中功率与填充因子的关系很复杂,但总体上随着填充因子的√减小而减小.分析显示,若要保证中央主瓣能量比和PIB值均大于最佳值的一半,则填充因子应大于2/2.

基于相位调制的激光多元相干阵列的远场光强分布研究

根据Fraunhofer衍射理论,建立了基于相位调制的二维M×N激光相干阵列的远场光强分布理论模型。结合应用实际,对5×5激光相干阵列的远场光强分布进行数值模拟,分析了不同调制相位对远场光强分布的影响。结果表明,远场光强分布的主极大(小)的位置随调制相位变化,相对强度也随之变化;不同阵列结构,光强分布不同,每列(行)相邻两阵元上加载的相位差为π时,出现较多的主极大和次极大且对称分布。这些结果可为应用相位调制去控制远场光强分布提供有益的参考。

大功率半导体激光器的远场分布特性

对于以TM模工作的大功率半导体激光器,利用矢量瑞利衍射积分公式,推导了描述其光波传播特性的非傍轴矢量场模型,数值计算了大功率半导体激光器光束的远场光强分布和发散角特性,并与标量非傍轴理论进行了比较.结论表明,大功率半导体激光器的矢量光场和标量光场的光强分布和远场发散角都有一定差异,光强误差随光波的传输距离的增加而减小,随着垂直于结平面方向坐标的增大,误差也增大;发散角误差与波导结构参数有关.

二极管激光线阵光束的远场特性

利用X-Y函数记录仪测试了双异质结连续60 W,1×19激光二极管线阵(LDB)发射光束的空间光强分布和时间稳定性,被测样品的型号为JOLD-60-CPNN-1L。实验结果表明:组成DLB的19个二极管发射的光束基本上是独立传输的,DLB光束远场光强分布由19个子束非相干叠加而成,并且不随时间变化,发光区间距不相等。以实验为依据,对理论模型做了改进。将低注入电流的实验与用改进的理论模型的计算结果做了比较,二者符合甚好。