导读:本文包含了半导体激光列阵论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:半导体激光列阵,相干,锁相,大功率
半导体激光列阵论文文献综述
戚晓东[1]（2010）在《大功率相干半导体激光列阵原理与实现方法的分析》一文中研究指出本文以大功率相干半导体激光列阵在相干激光雷达等方面的潜在应用为背景,系统分析了半导体激光相干列阵的原理和实现方法,提出了以面发射分布反馈激光器为单元、使用光格子结构最终形成大功率半导体相干激光列阵的方案,并提出了相应的设计结构,进行了参数优化分析,最后提出了未来的研究框架。论文基于光束相干原理和激光列阵理论,认为相干激光列阵的实现本质上是列阵内锁相相干的实现。文章通过对比分析应用目标与半导体激光列阵相干性能极限,指出半导体相干激光列阵研究的困难本质上由半导体材料本身的物理性质和半导体工艺水平所决定。得出要实现实用的相干列阵,需要选用合适的激光单元和锁相列阵耦合方案,并通过附加线宽压缩机制逐步压缩激光线宽。其中,激光单元的类型和单模性能最终决定了其激光相干列阵的最高相干性能。文章通过分析现有实现方案,认为面发射分布反馈(SE-DFB)激光器可作为大功率列阵相干单元;基于波导共振原理的光格子结构可作为普适的列阵耦合结构。本文还提出了自己的相干列阵结构和SE-DFB激光单元设计结构,并用耦合模理论验证了其良好的大功率单模性能,并优化了光栅占空比等参数,并指出了该型激光器的不足和研究契机。论文最后提出采用非矩形光栅、形成器件闭环设计平台和建立新型在线实时监控系统的构想,以改善其性能,推动其最终实现。(本文来源于《中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）》期刊2010-04-10）
丁鹏,曹银花,祁俊峰,王晓薇,左铁钏[2]（2010）在《半导体激光列阵慢轴准直和聚焦特性》一文中研究指出采用2块柱面透镜组成的望远镜系统对一个输出功率300 W的大功率半导体激光堆栈慢轴进行准直和聚焦,此堆栈由5个输出功率为60 W的列阵堆迭组成,中心波长808 nm.测量了由不同焦距的柱面透镜组合的光路聚焦后的腰斑直径,比较了柱面透镜的面型参数对腰斑直径的影响.使用Zemax软件模拟了光路,分析了系统的像差.在准直镜焦距f1=200 mm,聚焦镜焦距f2=100 mm时,光斑功率密度为3.05 kW/cm2.在316L不锈钢的辐照实验中,材料表面出现蒸发沟槽,熔化区深宽比约为0.5.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2010年03期）
丁鹏[3]（2009）在《提高大功率半导体激光列阵光束质量的实验和理论研究》一文中研究指出本文以促进大功率半导体激光器在材料加工中的直接应用为背景,以提高大功率半导体激光列阵光束质量为主要研究对象,针对目前大功率半导体激光列阵的发光单元数目多,互相之间无直接光电联系,列阵整体光束质量差的问题,采用了光纤相干耦合外腔、体全息光栅外腔和激光束偏振耦合这叁种方法提高半导体激光列阵的光束质量。对各种方法分别进行了理论和实验分析,并讨论了其在实际应用中的可行性问题。大功率半导体激光阵列各发光单元是光电隔离的,提高光束质量的方法有相干耦合和非相干耦合两种方法。目前的外腔锁相技术,通过在半导体激光器外加入具有一定反射率的外腔镜或光栅、位相共轭镜等形成外腔,利用光辐射在外腔中传播时的衍射作用产生锁相的效果。光辐射从外腔反馈镜反射回半导体激光器有源区时,由于衍射反馈到其它单元从而实现了阵列发光单元间的相互耦合。但现有外腔锁相相干耦合技术只能保证相邻发光单元之间有耦合,并不能在所有发光单元之间形成强的耦合。本文提出引入光纤整形器实现半导体激光阵列外腔锁相,即光纤耦合半导体激光外腔锁相。在半导体激光阵列外腔中,利用光纤束的柔韧性、低损耗的特点,使发光单元呈二维排列。这样,外腔中参加锁相的相邻单元数目增多,同时因为光纤集束端面不必考虑散热问题,光纤可以紧密排列,发光单元的填充因子增加,有利于形成并联耦合,提高外腔中的相干程度。采用光纤耦合外腔的方法在半导体激光列阵发光单元间实现了锁相输出,锁相前列阵光谱宽度2.6nm,锁相后光谱宽度0.23nm,提高了列阵整体的相干性,输出光束的光强得到提高。光纤耦合外腔中,列阵作为一个整体运行于统一的超模。本文中确定了耦合系数矩阵,分析了列阵各阶超模的模式增益、近场分布和远场分布。分析了光纤外腔正向和反向功率传输情况,求得了耦合效率。根据主要功率损失原因提出了改进方案。体全息光栅外腔不改变列阵发光单元的排列方式,发光单元之间的耦合较弱,但结构简单、能量损失小。同时,该外腔有很好的波长稳定性。本文用体全息光栅外腔来改善半导体激光阵列的光谱特性,并对其进行了理论分析和软件模拟,确定了最佳外腔长度。实验中将光谱线宽压窄到0.22nm,波长随温度的漂移减小到0.01nm/℃。相干耦合主要通过外腔反馈使单元间的光场相互耦合,为了减小外腔反馈中的自耦合系数,实验中采用了平凹柱面镜作为外腔反射镜,将腔长设为半共焦腔,并进行理论分析,通过外腔实验,阵列的谱线宽度从2.5nm压窄到了0.5nm,一定程度上改善了半导体激光器阵列的相干特性。在此基础上,将体全息光栅和平凹柱面镜构成双外腔,并且在实验中获得了双波长输出,谱线宽度达到0.2nm,随温度变化时,其波长间隔始终稳定在1.8nm。偏振耦合属于非相干耦合,不能改变半导体激光列阵的相干特性,但可以提高输出激光光束的亮度。与波长耦合、空间耦合配合使用,能对激光光束的亮度有较大提高。本文中,使用两个半导体激光堆栈,采用偏振耦合的方法,研制了一台直接应用型的大功率半导体激光器,最大输出功率1kW。在工作电流130A时,电光转换效率约为43%。使用UFF100激光光束质量诊断仪测量,焦斑呈矩形分布,焦斑面积为0.55×5.0mm2,快轴光参积Kf=26.1mm·mrad,激光器系统工作稳定。用其做了钢轨表面硬化、铝合金焊接等试验。提高大功率半导体激光列阵的光束质量具有重要的实用意义。高的光束质量可以产生高的聚焦功率密度,满足深熔焊接等需要高功率密度场合的需要。本文中,通过提高半导体激光列阵输出激光束的光强和亮度,从而获得更高的功率密度。列阵的输出光谱压窄,也可以在泵浦固体激光器等需要窄线宽的场合中有较多应用。同时,文中分析的并联耦合模式理论对今后的列阵或者面阵的外腔耦合具有一定的指导作用。(本文来源于《北京工业大学》期刊2009-03-01）
曲宙,佘维,毛学良[4]（2008）在《半导体激光列阵关键技术及军事应用》一文中研究指出从制备半导体激光列阵入手,讨论了其关键工艺技术,详细分析每一步关键工艺技术中影响半导体激光列阵性能的因素。并介绍了半导体激光列阵的军事应用。(本文来源于《科技资讯》期刊2008年13期）
牛岗,樊仲维,王培峰,崔建丰,石朝辉[5]（2008）在《50W半导体激光列阵单光纤耦合模块》一文中研究指出利用阶梯反射镜整形技术分别对两个功率为40W的半导体激光器光束进行镜面分割,旋转重排后使用偏振分光棱镜(PBS)进行合束,最后得到功率为55.8W、耦合效率约为70%的半导体激光列阵(LDA)单光纤耦合模块,光纤芯径为Φ400μm,数值孔径(NA)为0.22。经过连续100h的正常拷机后,功率稳定。(本文来源于《光电子.激光》期刊2008年04期）
蔡然,荣健,曾岚,薛蔡,陈建国[6]（2008）在《预失真半导体激光列阵技术》一文中研究指出相干半导体激光列阵体积小、重量轻,输出能量密度高,非常适于用作对光源尺寸要求苛刻的航天激光光源。为避免随航天器在轨运行的半导体列阵经受变化梯度剧烈的恒星、行星、空间低温热沉的交替加热和冷却的影响,以便能够正常工作,采用潜望式结构设计,将列阵置于舱内,列阵向航天器外输出激光必须经由舱外输出反射镜完成。然而,舱外输出反射镜受周围热环境影响和列阵输出激光束照射,会产生随机热变形,导致输出舱外的激光能量发散;并且,舱外输出反射镜面热变形导致镜面法向偏转,使得输出光束产生较大的指向偏转误差,这极大地降低了能够作用于目标之上的激光束的能量密度,严重恶化输出舱外的光束质量。通过理论推导结合ANSYS有限元分析软件和相关实验,在研究清楚相干半导体激光列阵作为航天激光源的构造、其光场与周围热环境共同作用于舱外输出反射镜的规律与特点后,给出了航天预失真半导体激光列阵激光源技术,通过回波法适时测量舱外输出反射镜引起的波前畸变,处理器配合D/A和高压放大器,驱动驱动器,使舱内添加的反射镜预失真成形,适时使列阵输出产生预失真波前畸变,以抵消舱外输出反射镜的热变形对输出舱外的激光束的影响。相关系统运行实验结果显示,此技术使半导体激光列阵能够适应宇航环境,向舱外输出保障质量的激光束。(本文来源于《发光学报》期刊2008年02期）
蔡然,胡渝,曾岚,薛蔡,陈建国[7]（2007）在《超大功率二维半导体激光列阵并路自适应稳模技术》一文中研究指出半导体列阵量子效率高,输出波长范围涵盖570～1600nm,工作寿命可达数百万小时,迭层列阵可提供超高功率激光输出,在工业、医学等很多领域具有非常广阔的应用前景。但列阵在自由运行时,各发光单元发出的光是不相干的,输出质量差,采用1/4Talbot外腔镜耦合技术,列阵实现了空间锁相最高阶超模,然而唯有基超模远场分布是中心单瓣结构,输出接近衍射极限。为得到最小谱宽、最小发散角、最大功率密度输出,必须将外腔镜倾斜β=λ/2d(λ为工作波长,d为列阵周期),这使得仅有基超模光能成像于发光单元内而被允许振荡。应用此技术于超大功率二维半导体列阵相干锁相时,尽管冷却子系统保障了持续出光,但一段时间后,残余热效应等将导致外腔镜发生随机形变,使β漂移超过阈值使基超模失配,非基超模振荡使远场为非中心单瓣结构,极大地恶化了输出质量。可见,必须适时补偿β漂移,为此,在列阵超模选择稳定性分析基础上,研发了并路自适应稳模技术,并由置于特定结构中的传感探测光源、微透镜等构成的传感探测子系统、补偿子系统实现。试验结果显示,β漂移被及时感知补偿,基超模光稳定占优地成像于发光单元内,使输出光质量高,列阵性能被有效增进,在满足有高品质需求的应用上意义重大。(本文来源于《发光学报》期刊2007年06期）
程雯婧[8]（2007）在《半导体激光列阵与双包层光纤耦合技术的研究》一文中研究指出由于双包层光纤的特殊结构的优异性能，近年来双包层光纤激光器发展迅速，越来越受到人们的重视。大功率的双包层激光器和放大器在光通信，自由空间通信系统，激光医疗、工业加工以及国防军事等方面有着广泛的需求和应用。双包层光纤激光器的发展带来了一项新的激光泵浦技术，即包层泵浦技术，它的核心是如何最大限度的提高从半导体激光器到双包层光纤内包层的耦合效率。此类大功率的双包层激光器和放大器的泵浦源一般为激光二极管阵列。因此，如何将泵浦光高效的耦合进双包层光纤(DCF)中便成为了决定大功率激光器和放大器性能的技术关键。双包层光纤激光器的泵浦耦合技术一般可以分为两种，端面耦合和侧面耦合技术。本文首先论述了双包层光纤激光器的发展现状以及泵浦耦合技术，接着分析了作为泵浦源的半导体激光器及其列阵的结构特点以及其光场分布，就远场特性进行了重点分析。分析了双包层光纤的结构特点、着重分析了内包层结构为圆形和矩形时双包层光纤的吸收特性，理论推导了光纤耦合公式及应遵循的耦合条件，对激光和光纤机械对准误差，包括轴向误差、角度误差及纵向误差造成的光纤耦合的影响进行了分析并建立理论模型进行仿真得出结果。通过比较分析各种耦合结构，由端面耦合的不足引出侧面耦合，对侧面耦合几种方式的比较分析提出一种新型的制作V型槽进行侧面泵浦的工艺方法。即在光纤预制棒上进行刻槽，然后对侧面已刻出一长条V型槽的预制棒进行拉丝。针对这种新的侧面泵浦方法的耦合效率进行了理论的分析和计算。通过求交迭场的积分求出这种新的侧面泵浦方法的耦合效率，并对激光二极管阵列距离V型槽的位置以及V型槽所开的角度进行了优化。由仿真结果确定激光二极管阵列与光纤相对位置对耦合效率至关重要，在V型槽倾角一定的情况下，最佳的距离应为18um左右。在激光二极管阵列与光纤相对位置已经固定的情况下，V型槽的倾角最好应在4°-5°，而且不应大于10°，否则会引起耦合效率的急剧下降。这些结论为随后进行的激光二极管阵列的侧面泵浦实验提供了理论上的依据和指导。(本文来源于《北京交通大学》期刊2007-12-01）
牛岗,樊仲维,王培峰,崔建丰,石朝辉[9]（2007）在《大功率半导体激光列阵单光纤耦合技术》一文中研究指出利用阶梯反射镜整形技术和偏振合束及波长合束技术成功将两只波长为808nm和两只波长为980nm的40W大功率半导体激光器光束进行混合,最后得到输出功率为95.8W、耦合效率为60%的双波长大功率半导体激光列阵单光纤耦合模块,光纤芯径为400μm,数值孔径为0.22.(本文来源于《半导体学报》期刊2007年10期）
罗亚梅[10]（2007）在《半导体激光二极管列阵光束整形》一文中研究指出近年来,由于半导体激光器的体积小、重量轻、光束能量集中、高寿命、高可靠性、高重复率、高效率和结构紧凑等特点,已被广泛应用于泵浦固体激光器、材料加工及激光医疗等领域中,但由于其输出光束的质量不好,光束发散角较大,且在水平和垂直方向上存在着较为明显的差异,影响了它的直接应用,因此半导体激光器列阵的光束整形成了人们关注的一个热点问题,国内外的研究机构对此进行了大量的研究。我们在总结国内外报导的各种整形方法的基础上,提出用非球面透镜组合对半导体激光二极管列阵的光束进行整形的方案。首先,利用光线追迹法推导了正交圆柱面-双曲柱面的准直原理,椭圆柱面-平面-平面-圆柱面组合透镜对准直光束压缩的原理,对光束整形系统器件进行了理论设计。对于特定发散角的半导体激光器,得到了其整形器件的实际参数,为更好的实现对半导体激光器阵列的整形,在器件的参数设计上提供了理论上的参考。其次,在理论推导的基础上,自行研制了整形器件,并进行了实验研究。结果表明,所设计的系统具有较好的光束整形作用。本文正文部分共分为四章。第一章简要介绍了半导体激光器的发展、光束整形的必要性和国内外研究现状。第二章介绍了半导体激光器的结构、光束特性及其评价参数;介绍了本论文所运用到的几何光学基本理论。第叁章详细讨论了正交圆柱面-双曲柱面透镜的准直原理,椭圆柱面-平面-平面-圆柱面组合透镜对准直光压缩的原理,根据原理设计了光束整形系统。第四章介绍了对所设计的光束整形系统进行的实验研究,根据实验结果进行了误差分析,证实了我们所设计系统的可行性。实验中得到的快轴发散角可减小到8°。在第五章中,总结了本论文的工作和成果,并提出一些将要进行研究的问题和发展方向。(本文来源于《重庆师范大学》期刊2007-04-01）
半导体激光列阵论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用2块柱面透镜组成的望远镜系统对一个输出功率300 W的大功率半导体激光堆栈慢轴进行准直和聚焦,此堆栈由5个输出功率为60 W的列阵堆迭组成,中心波长808 nm.测量了由不同焦距的柱面透镜组合的光路聚焦后的腰斑直径,比较了柱面透镜的面型参数对腰斑直径的影响.使用Zemax软件模拟了光路,分析了系统的像差.在准直镜焦距f1=200 mm,聚焦镜焦距f2=100 mm时,光斑功率密度为3.05 kW/cm2.在316L不锈钢的辐照实验中,材料表面出现蒸发沟槽,熔化区深宽比约为0.5.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
半导体激光列阵论文参考文献
[1].戚晓东.大功率相干半导体激光列阵原理与实现方法的分析[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
[2].丁鹏,曹银花,祁俊峰,王晓薇,左铁钏.半导体激光列阵慢轴准直和聚焦特性[J].北京工业大学学报.2010
[3].丁鹏.提高大功率半导体激光列阵光束质量的实验和理论研究[D].北京工业大学.2009
[4].曲宙,佘维,毛学良.半导体激光列阵关键技术及军事应用[J].科技资讯.2008
[5].牛岗,樊仲维,王培峰,崔建丰,石朝辉.50W半导体激光列阵单光纤耦合模块[J].光电子.激光.2008
[6].蔡然,荣健,曾岚,薛蔡,陈建国.预失真半导体激光列阵技术[J].发光学报.2008
[7].蔡然,胡渝,曾岚,薛蔡,陈建国.超大功率二维半导体激光列阵并路自适应稳模技术[J].发光学报.2007
[8].程雯婧.半导体激光列阵与双包层光纤耦合技术的研究[D].北京交通大学.2007
[9].牛岗,樊仲维,王培峰,崔建丰,石朝辉.大功率半导体激光列阵单光纤耦合技术[J].半导体学报.2007
[10].罗亚梅.半导体激光二极管列阵光束整形[D].重庆师范大学.2007