基于ZEMAX的半导体激光准直仿真设计

陈国; 赵长明; 纪荣祎; 李鲲; 罗雄; 白羽

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于ZEMAX的半导体激光准直仿真设计

陈国 , 赵长明 , 纪荣祎 , 李鲲 , 罗雄 , 白羽

文章导航 > 激光技术 > 2012 > 36(3): 318-321,325

引用本文:

Citation:

基于ZEMAX的半导体激光准直仿真设计

1.
北京理工大学光电学院北京 100081

作者简介: 陈国(1988- ),男,硕士研究生,主要从事3维扫描激光探测系统的研究..

通讯作者: 赵长明, zhaochm1@263.net ;

基金项目:
国防科技工业技术基础科研资助项目(J172009C001)
中图分类号: O435;TN248.4

Simulation design of semiconductor laser collimation based on ZEMAX

1.
School of Opotoelectronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

Corresponding author: ZHAO Chang-ming, zhaochm1@263.net ;

CLC number: O435;TN248.4

摘要: 为了压缩905nm的半导体激光,以用于远程测距,采用几何光路原理,设计了由两个相互垂直的椭圆柱面透镜组成的准直系统,并在ZEMAX软件的非序列模式下实现仿真。半导体激光器快慢轴的初始发散角为30°和15°,经过柱面透镜后,半导体激光器两个方向的发散角都大大压缩;经准直后,激光束的快慢轴发散角分别为4.4mrad和3.6mrad,基本满足了远程测距的要求。结果表明,椭圆面柱透镜对半导体激光有很好的准直作用。
- 激光光学 /
- 发散角 /
- 几何光学 /
- ZEMAX
Abstract: In order to compress 905nm semiconductor laser for remote distance measurement,based on geometrical optical theory,an alignment system composed of two vertical elliptical cylindrical lens was designed,then simulation was carried out in the non-sequential mode of ZEMAX software.Initial divergent angles of a semiconductor laser at fast axis and slow axis are 30° and 15° respectively.After passing through the cylindrical lens,these divergent angles became greatly compressed in both directions.After collimation,the divergent angles became 4.4mrad and 3.6mrad at fast axis and slow axis respectively,meeting the requirement of a remote distance detection lidar.The results show that the elliptical cylindrical lenses have good effect on semiconductor laser collimation.
- laser optics /
- divergence /
- geometrical optics /
- ZEMAX

[1]	PAN Y Y,CUI R Zh,CHEN G,et al.Beam-shaping technique for laser diode bars with prism group[J].Laser Technology,2006,30(4):371-372(in Chinese).
[2]	CHEN B L,ZHANG H,SUN Q Y.Collimating optical systems of the polse semiconductor laser[J].Laser Technology,2003,27 (3):243-244(in Chinese).
[3]	GE L,QIU K,TANG M G.Study of optical antenna for laser space communication[J].Journal of University of Electronic Science and Technology of China,1998,27 (4):367-370(in Chinese).
[4]	YANG Ch P,WU J,HE Y.Application of laser ladar in space rendezvous and docking[J].Journal of University of Electronic Science and Technology of China,1999,28 (4):447-451 (in Chinese).
[5]	BONORA S.Compact beam-shaping system for high-power semiconductor laser bars[J].Journal of Optics,2007,A9(4):380-386.
[6]	ZHAO W Q,TAN J B,MA H W,et al.Laser collimation method based on the drift feedback control[J].Acta Optica Sinica,2004,24 (3):373-377 (in Chinese).
[7]	MA H,ZENG X D,AN Y Y.Double half-cylindrical lens collimate the beam of laser diode[J].Chinese Journal of Lasers,2006,33 (7):937-940 (in Chinese).
[8]	LIANG P.Study on collimation property of off-axis parabolic mirror[J].Acta Optica Sinica,2006,26(6):909-913(in Chinese).
[9]	HUNZIKER W,BOLZ E,MELCIIIOR H.Cylindrically lensed polarization maintaining fibers[J].Electronics Letters,1992,28 (17):1654-1656.
[10]	FU Y Q,NGOI K A B.A novel one step integration of edge-emitting laser diode with micro-elliptical lens using focused ion beam direct deposition[J].Transactions on Semiconductor Manufacturing,2002,15(1):155-159.

[1]	黄珊 , 邓磊敏 , 杨焕 , 段军 . 基于ZEMAX的半导体激光器匀光设计. 激光技术, 2014, 38(4): 522-526. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.017
[2]	朱新旺 , 王新兵 , 傅焰峰 , 卢彦兆 , 石玉华 . CO2激光等离子体极紫外光源收集镜研究. 激光技术, 2010, 34(6): 725-728. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.002
[3]	康小平 , 吕百达 . 非傍轴旋转对称拉盖尔-高斯光束的远场发散角. 激光技术, 2006, 30(2): 181-182,185.
[4]	谢洪波 , 祝晓晨 , 吕二阳 , 李勇 . 一种可用于激光周视探测的发射光学系统设计. 激光技术, 2013, 37(2): 191-194. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.013
[5]	葛卫龙 , 张晓晖 , 徐翔 . 反射式LED二次光学系统研究. 激光技术, 2011, 35(6): 857-860,864. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.03
[6]	买买提艾力 , 巴克 , 艾尔肯 , 扎克尔 , 沙依甫加马力 , 达吾来提 . 激光-等离子体相互作用过程中光子加速的研究. 激光技术, 2011, 35(2): 282-284. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.038
[7]	于爽 , 赵冬娥 , 章晓眉 , 刘吉 , 赵宇 . 玻璃微珠原向反射屏发散角测试. 激光技术, 2013, 37(2): 211-215. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.018
[8]	赵侠 . 扩束系统在激光加工系统中的重要作用. 激光技术, 1999, 23(6): 378-380.
[9]	后运飞 , 赵侠 , 刘耀兰 , 王英 , 丘军林 , Eichler H J , Liu B . 在大幅面激光加工中获得稳定高质量聚焦的方法. 激光技术, 2001, 25(1): 67-70.
[10]	甘巧强 , 朱晓鹏 , 潘学俭 , 邓捷 , 宋国锋 , 陈良惠 . 半导体激光器光束特性的计算机模拟与实验研究. 激光技术, 2004, 28(3): 298-302.
[11]	张新陆 , 程元丽 , 王骐 . X射线激光在柱状等离子体中的传播与放大. 激光技术, 2002, 26(3): 221-222.
[12]	张新陆 , 王骐 , 程元丽 . 毛细管放电软X射线激光传播的解析研究. 激光技术, 2002, 26(5): 392-393,397.
[13]	潘吉兴 , 唐霞辉 , 盛利民 , 钟理京 , 许成文 . 大功率半导体激光加工光致等离子体折射效应. 激光技术, 2015, 39(4): 557-561. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.029
[14]	陈琳 , 何衡湘 , 万勇 , 邓洪峰 . “猫眼”效应在激光干扰效果实时评估中的应用. 激光技术, 2020, 44(5): 633-638. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.018
[15]	李殿军 , 梁思远 , 曹建建 . 非球面伽利略扩束系统实现激光束空间整形. 激光技术, 2008, 32(4): 427-429.
[16]	刘沁 , 刘启能 . 圆形LED阵列的光斑发散特性研究. 激光技术, 2015, 39(6): 858-862. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.027
[17]	薛林 , 吴福全 , 蒋琳琳 . Wollaston棱镜对发散光束的分束特性分析. 激光技术, 2011, 35(6): 833-836. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.029
[18]	骆永全 , 张大勇 , 张翠娟 , 罗飞 , 沈志学 , 刘海涛 . 液晶光学器件激光损伤研究. 激光技术, 2010, 34(3): 392-394. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.030
[19]	刘伟 , 孟冬冬 , 范彩连 , 李品 , 蔡野 , 伍彦伟 , 刘会霞 . 激光透射焊接尼龙66光学属性研究. 激光技术, 2016, 40(5): 716-721. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.020
[20]	张靳 , 黄磊 , 王东生 , 殷聪 , 巩马理 . 光学组合半导体激光器输出光束特性研究. 激光技术, 2007, 31(3): 228-231,241.

点击查看大图

计量

文章访问数: 4114
HTML全文浏览量: 687
PDF下载量: 845
被引次数: 0

基于ZEMAX的半导体激光准直仿真设计

通讯作者: 赵长明, zhaochm1@263.net;

作者简介: 陈国(1988- ),男,硕士研究生,主要从事3维扫描激光探测系统的研究.

1. 北京理工大学光电学院北京 100081

收稿日期: 2011-09-23
录用日期: 2011-10-14
网络出版日期: 2012-05-25

基金项目: 国防科技工业技术基础科研资助项目(J172009C001)

关键词:

摘要: 为了压缩905nm的半导体激光,以用于远程测距,采用几何光路原理,设计了由两个相互垂直的椭圆柱面透镜组成的准直系统,并在ZEMAX软件的非序列模式下实现仿真。半导体激光器快慢轴的初始发散角为30°和15°,经过柱面透镜后,半导体激光器两个方向的发散角都大大压缩;经准直后,激光束的快慢轴发散角分别为4.4mrad和3.6mrad,基本满足了远程测距的要求。结果表明,椭圆面柱透镜对半导体激光有很好的准直作用。