一种激光二极管像散光束准直整形方法研究

谢洪波; 吕二阳; 祝晓晨; 李勇; 姚丽娟

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.030

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

一种激光二极管像散光束准直整形方法研究

谢洪波 , 吕二阳 , 祝晓晨 , 李勇 , 姚丽娟

文章导航 > 激光技术 > 2013 > 37(4): 551-555

引用本文:

Citation:

一种激光二极管像散光束准直整形方法研究

1.
天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息工程系, 天津 300072

作者简介: 谢洪波(1969- ),男,博士,副教授,主要从事光学成像与显示技术主面的研究。E-mail:hbxie@tju.edu.cn.

中图分类号:
TN248.4

Shaping and collimation of LD beam with astigmatism

1.
Department of Photoelectric Information Engineering, College of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
CLC number:
TN248.4

摘要: 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。
- 激光器 /
- 准直整形 /
- 柱面系统 /
- 自聚焦透镜
Abstract: In order to collimate and shape the LD beam with astigmatism, the mathematic condition for LD beam shaping with a cylindrical gradient-index lens was introduced applying ABCD law. Based on this, a system with good effect was got through software simulation. After collimation and beam shaping, the beam in fast and slow axis has the same divergence angle which is less than 0.7mrad and the beam waist difference in z axis is less than 2.8mm. The result shows a good effect was obtained with a cylindrical gradient-index lens in this system. Under the condition of beam shaping and collimation, the LD beam has the characteristics of small divergence angle and rotationally symmetry.
- lasers /
- collimation and shaping /
- cylindrical system /
- gradient-index lens

[1]	CHELLAPPAN K V, ERDEN E, UREY H. Laser-based displays: a review[J]. Applied Optics,2010,49(25):79-98.
[2]	ACOSTA E, GONZALEZ R M, GOMEZ-RAINO C. Design of an anamorphic gradient-index lens to correct astigmatism of Gaussian laser beams[J]. Optics Letters,1991,16(9):627-629.
[3]	CHEN G, ZHAO Ch M, JI R Y, et al. Simulation design of semiconductor laser collimation based on ZEMAX[J]. Laser Technology,2012,36(3):318-321(in Chinese).
[4]	SINZINGER S, BRENNER H H, MOISEL J, et al. Astigmatic gradien-tindex elements for laser-diode collimation and beam shaping[J]. Applied Optics,1995,34(29):6626-6632.
[5]	GAO Y H, AN Zh Y, LI N N, et al, Optical design of Gaussian beam shaping[J]. Optics and Precision Engineering, 2011,19(7):1464-1471.
[6]	XU Q, ZENG X D, AN Y Y. Propagation of laser diodes beam through a gradient index lens[J]. Acta Photonica Sinica,2007,36(s1):72-74(in Chinese).
[7]	LI X J, YAO J Q, ZHANG B G. Analyses on propagation and imaging properties of GRIN lens[J]. SPIE,2002, 4919:155-160.
[8]	ZHOU B K, GAO Y Zh, CHEN J Y, et al. Laser principles[M]. Beijing: National Defense Industry Press,2009:70-83(in Chinese).
[9]	SMITH W J. Modern optical engineering[M]. 4th ed. Beijing: Chemical Industry Press, 2011:260-264(in Chinese).
[10]	ZHENG P, YANG Y P, TAO Y, et al. Design of two-level laser beam expander based on Galilean structure[J]. Journal of Applied Optics, 2008,29(3):347-350(in Chinese).

[1]	熊华平 , 曹明翠 . 微型准直透镜的研究与设计. 激光技术, 2003, 27(5): 437-439.
[2]	商继敏 , 朱伟 . 半导体激光器阵列耦合系统透镜导管的效率研究. 激光技术, 2011, 35(6): 824-827. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.027
[3]	殷智勇 , 强希文 , 汪岳峰 , 江钰 , 徐云岫 , 宗飞 , 封双连 , 胡月宏 . 基于像散曲面微透镜的半导体激光准直研究. 激光技术, 2015, 39(4): 458-461. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.006
[4]	潘圆圆 , 崔瑞祯 , 陈刚 , 巩马理 , 黄磊 . 用于半导体激光器的棱镜组光束整形方法. 激光技术, 2006, 30(4): 370-372,376.
[5]	吴羽 , 龙晓莉 , 焦中兴 , 何广源 , 张倩 . 热透镜效应补偿的高功率Nd:YAG激光器的优化设计. 激光技术, 2015, 39(3): 377-380. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.021
[6]	张茂 , 任钢 , 刘文兵 , 夏惠军 , 刘全喜 , 钟鸣 . 透镜组耦合793nm LD抽运掺Tm3+光纤激光器. 激光技术, 2014, 38(3): 347-351. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.013
[7]	陆文龙 , 郑煜 , 赵文龙 , 段吉安 . 激光器与单模光纤球透镜耦合的蒙特卡洛分析. 激光技术, 2012, 36(3): 338-341.
[8]	袁军国 , 詹春 , 李小国 , 刘德明 , 于敦录 . 半导体激光器高精度稳频输出控制系统. 激光技术, 2006, 30(6): 650-652,663.
[9]	胡积宝 , 李谋平 . 光通信系统中新型可调谐半导体激光器的设计. 激光技术, 2016, 40(2): 280-283. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.027
[10]	李波 , 王又青 . 高功率轴快流CO2激光器控制系统的研制. 激光技术, 2010, 34(2): 285-288. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.039
[11]	史萌萌 , 江海河 , 邓国庆 , 贺龙海 . 基于光纤信号传输的准分子激光器控制系统. 激光技术, 2009, 33(1): 100-103.
[12]	郝嘉胤 , 赵长明 , 徐鹏 , 何滔 , 王华昕 , 孙耀东 . 太阳光直接抽运激光器系统及计算机模拟优化. 激光技术, 2013, 37(4): 437-440. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.005
[13]	田明 , 王菲 , 车英 . 双波长腔外同步和频355nm准连续全固态激光器. 激光技术, 2014, 38(6): 804-806. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.017
[14]	李成荣 , 陈秀艳 , 李修 , 郑新亮 , 汪俊 , 陈浩伟 , 任兆玉 , 白晋涛 . 164W LD侧抽运准连续Nd：YAG/HGTR-KTP高功率绿光激光器. 激光技术, 2009, 33(3): 291-293,296.
[15]	高清松 , 童立新 , 蒋建峰 , 唐淳 . 高功率二极管激光器面阵四通抽运耦合系统. 激光技术, 2005, 29(2): 135-137.
[16]	廖廷俤 , 邹义榕 . 高斯光束经球端面抛物型GRIN棒传播与变换特性分析. 激光技术, 1994, 18(1): 17-22.
[17]	邹义榕 , 江洵 , 廖廷 . 逆抛物型梯度折射率元件的一阶设计与应用. 激光技术, 1994, 18(5): 297-302.
[18]	刘盛刚 , 李泽仁 , 刘乔 . 全光纤自混合散斑干涉可行性研究. 激光技术, 2010, 34(3): 316-319. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.009
[19]	刘盛刚 , 刘乔 , 李泽仁 . 基于全光纤自混合干涉技术的微振动测量研究. 激光技术, 2012, 36(1): 29-32. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.009
[20]	王选择 , 侯洪洋 , 翟中生 , 杨练根 , 刘文超 . 基于热电制冷器温控系统数学建模和参量辨识. 激光技术, 2015, 39(6): 789-793. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.012

点击查看大图

计量

文章访问数: 3633
HTML全文浏览量: 715
PDF下载量: 1137
被引次数: 0

一种激光二极管像散光束准直整形方法研究

作者简介: 谢洪波(1969- ),男,博士,副教授,主要从事光学成像与显示技术主面的研究。E-mail:hbxie@tju.edu.cn

1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息工程系, 天津 300072

收稿日期: 2012-08-27
录用日期: 2012-11-05
网络出版日期: 2013-07-25

关键词:

摘要: 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。