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高功率高亮度半导体激光器合束进展 被引量：27
1
作者 王立军 彭航宇 +2 位作者 张俊 秦莉 佟存柱 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1-10,共10页
半导体激光器体积小、效率高,但单元输出功率低、光束质量差限制了其应用。介绍了提升半导体激光器功率及光束质量的最新进展,对各种技术途径和实验结果进行了综述报道,并具体介绍了中国科学院长春光学精密机械与物理研究所近年来在高... 半导体激光器体积小、效率高,但单元输出功率低、光束质量差限制了其应用。介绍了提升半导体激光器功率及光束质量的最新进展,对各种技术途径和实验结果进行了综述报道,并具体介绍了中国科学院长春光学精密机械与物理研究所近年来在高亮度半导体激光器芯片及合束方面取得的进展。 展开更多
关键词 半导体激光器 高功率 高亮度 激光合束
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高功率半导体激光器技术发展与研究 被引量：13
2
作者 刘国军 薄报学 +2 位作者 曲轶 辛德胜 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期272-274,共3页
高功率半导体激光器及阵列具有可用激光波长丰富、电光转换效率高、调制特性好等许多优点,特别是作为固体激光器和光纤激光器的高效率泵浦源而获得的全固态紧凑型激光器,持续受到极大的关注,得到快速发展。近年来在高功率阵列半导体激... 高功率半导体激光器及阵列具有可用激光波长丰富、电光转换效率高、调制特性好等许多优点,特别是作为固体激光器和光纤激光器的高效率泵浦源而获得的全固态紧凑型激光器,持续受到极大的关注,得到快速发展。近年来在高功率阵列半导体激光器模块化技术、超高效率、高效冷却技术、半导体激光器及阵列的光束质量优化、高效电源驱动技术等方面都取得了长足的进步,促进了其广泛应用。将结合高功率半导体激光国家重点实验室的研究工作,概述近年来国内外半导体激光器技术的研究进展状况和发展趋势。 展开更多
关键词 高功率 半导体激光器 阵列 效率
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基于ZEMAX高功率半导体激光器光纤耦合设计 被引量：11
3
作者 周泽鹏 薄报学 +4 位作者 高欣 王文 许留洋 王云华 周路 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1208-1212,共5页
随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用ZEMAX光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率... 随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用ZEMAX光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率为10 W的单管半导体激光器通过合束方法高效率耦合进光纤。耦合光纤芯径为150μm、数值孔径为0.22,光纤输出功率为116.2 W,耦合效率为96.8%。 展开更多
关键词 半导体激光器 ZEMAX 高效率 高功率 光纤耦合
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用于纳秒级窄脉冲工作的大功率半导体激光器模块 被引量：16
4
作者 陈彦超 赵柏秦 李伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期695-700,共6页
介绍了一种将脉冲半导体激光器发射系统中的脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿产生的电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,导致能... 介绍了一种将脉冲半导体激光器发射系统中的脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿产生的电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,导致能量损失。为得到上升时间短,波形半宽窄,峰值功率大的光输出,改进了激光器管芯的结构并采用混合光电子集成的方式将驱动电路和激光器管芯封装在一个模块内,使得窄脉冲电信号高效地耦合进半导体管芯。分析验证表明,改进后的激光器模块的各项输出参数均得到改善。同等条件下,改进后的模块在光脉冲宽度为4.5 ns时,峰值功率比单独封装激光器提高6倍多。测试了激光器模块U-P曲线,得到了脉冲宽度7 ns左右,峰值光功率176 W的光脉冲输出。 展开更多
关键词 高峰值功率 半导体激光器阵列 窄脉冲 激光器模块
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高功率1060nm半导体激光器波导结构优化 被引量：10
5
作者 李特 郝二娟 +3 位作者 李再金 王勇 芦鹏 曲轶 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期226-230,共5页
针对高功率1060 nm半导体激光器的外延结构,分析了影响器件功率进一步提高的原因.根据分析,优化了激光器的量子阱结构和波导结构,并理论模拟了波导宽度对模式和输出功率的影响.根据不同模式的光场分布,对量子阱有源区的位置进行了优化,... 针对高功率1060 nm半导体激光器的外延结构,分析了影响器件功率进一步提高的原因.根据分析,优化了激光器的量子阱结构和波导结构,并理论模拟了波导宽度对模式和输出功率的影响.根据不同模式的光场分布,对量子阱有源区的位置进行了优化,并设计了非对称、宽波导结构.对不同模式的限制因子进行了计算,结果表明,优化后的非对称波导结构能够在降低基模的限制因子的同时,增加高阶模式的损耗. 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 1060nm 波导宽度 模式
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高功率高亮度半导体激光器件 被引量：11
6
作者 顾媛媛 彭航宇 +5 位作者 王祥鹏 单肖楠 尹红贺 刘云 宁永强 王立军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期481-484,共4页
由于半导体激光器在光电转换效率、输出功率、使用寿命等方面的优势,广泛应用于军事领域。为提高输出功率,将两束同一波长不同偏振态的激光束耦合以获得更高功率输出,是目前国际研究的热点之一。进行国内连续808nm两半导体激光迭阵耦合... 由于半导体激光器在光电转换效率、输出功率、使用寿命等方面的优势,广泛应用于军事领域。为提高输出功率,将两束同一波长不同偏振态的激光束耦合以获得更高功率输出,是目前国际研究的热点之一。进行国内连续808nm两半导体激光迭阵耦合实验。采用自行设计光学系统对光束进行扩束聚焦,可耦合输出光斑2mm×2mm,总体输出效率大于50%。国内没有对迭阵进行耦合实验的报道。为达到耦合器件的输出效率自行设计耦合选择器的镀膜材料体系,并将此研究应用于光电对抗实验中。 展开更多
关键词 光电对抗 半导体激光器 偏振耦合技术 高功率
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高功率半导体激光器光纤耦合实验研究 被引量：8
7
作者 余俊宏 郭林辉 +2 位作者 高松信 谭昊 尹新启 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期28-31,共4页
为进一步提高光纤耦合半导体激光器的输出功率,提出了一种多单管半导体激光器通过台阶分布、光束精密准直及自由空间合束实现高功率光纤耦合输出的方法,该方法具有结构简单、光学元件易于加工、耦合效率高等优点。采用这种方法对5只封... 为进一步提高光纤耦合半导体激光器的输出功率,提出了一种多单管半导体激光器通过台阶分布、光束精密准直及自由空间合束实现高功率光纤耦合输出的方法,该方法具有结构简单、光学元件易于加工、耦合效率高等优点。采用这种方法对5只封装在次热沉上的单管半导体激光器开展了芯径100μm、数值孔径0.22多模光纤的耦合实验研究,当工作电流为7.0 A时,光纤连续输出功率为21.8 W,亮度为1.83 MW/(cm^2·sr),耦合效率为70.32%。 展开更多
关键词 高功率激光 半导体激光器 光纤耦合 空间合束
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808nm高占空比大功率半导体激光器阵列 被引量：5
8
作者 李再金 胡黎明 +5 位作者 王烨 张星 王祥鹏 秦莉 刘云 王立军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1615-1618,共4页
采用渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构,通过降低非辐射复合、有源层载流子泄露、散射和吸收损耗来提高出射效率和降低激光阈值电流,从而提高半导体激光器阵列的输出功率;同时使P面具有更高的粒子掺杂数密度,优化N面合金条件,降低... 采用渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构,通过降低非辐射复合、有源层载流子泄露、散射和吸收损耗来提高出射效率和降低激光阈值电流,从而提高半导体激光器阵列的输出功率;同时使P面具有更高的粒子掺杂数密度,优化N面合金条件,降低半导体激光器的串联电阻,降低焦耳热,提高了半导体激光器阵列的转换效率。利用金属有机化学气相淀积技术生长GaInAsP/InGaP/AlGaAs渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构激光器材料,利用该材料制成半导体激光线阵列在20%高占空比的输入电流下,半导体激光器的输出峰值功率达到189.64 W(180 A),斜率效率为1.1 W/A,中心波长为805.0 nm,阈值电流为7.6 A,电光转换效率最高可达55.4%;在1%占空比的输入电流下,阵列的输出峰值功率可达324.9 W(300 A),斜率效率为1.11 W/A,阈值电流为7.8 A,电光转化效率最高达55.6%,中心波长为804.5 nm。 展开更多
关键词 半导体激光器 大功率 高占空比 激光器阵列
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高功率线阵半导体激光器光纤耦合设计 被引量：10
9
作者 武德勇 高松信 +1 位作者 严地勇 唐淳 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期19-20,共2页
本文通过分析高功率线阵半导体激光器的激光输出特性,设计了一种微台阶反射镜阵列对其进行光束变换,并分别采用几何光线追迹法和高斯光束的ABCD定律,模拟计算了光束变换情况。计算结果表明,本文设计的光束变换系统。可将10mm宽的线阵半... 本文通过分析高功率线阵半导体激光器的激光输出特性,设计了一种微台阶反射镜阵列对其进行光束变换,并分别采用几何光线追迹法和高斯光束的ABCD定律,模拟计算了光束变换情况。计算结果表明,本文设计的光束变换系统。可将10mm宽的线阵半导体激光器的输出激光耦合进一根芯径为800μm,数值孔径NA≥0.37的光纤中。 展开更多
关键词 高功率 线阵半导体激光器 光纤耦合 光束变换
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小发散角高功率半导体激光器研究 被引量：9
10
作者 王晓燕 赵润 沈牧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期302-304,335,共4页
在量子阱半导体激光器中,量子尺寸引起的衍射效应使半导体激光器的光束质量很差。分别限制结构的垂直结平面发散角在40°左右,使得光束整形系统比较复杂,限制了半导体激光器的直接应用。为解决这一问题,提出了降低垂直结平面发散角... 在量子阱半导体激光器中,量子尺寸引起的衍射效应使半导体激光器的光束质量很差。分别限制结构的垂直结平面发散角在40°左右,使得光束整形系统比较复杂,限制了半导体激光器的直接应用。为解决这一问题,提出了降低垂直结平面发散角的要求。回顾了小发散角半导体激光器的技术发展及应用,对具有小发散角的模式扩展波导结构进行了理论模拟和实验验证,获得了优化的结构。采用MOCVD外延技术生长了外延片,制作了高峰值功率脉冲激光器,获得了快轴发散角小于25,°峰值功率大于80W的半导体激光器,在激光引信应用中获得良好效果。 展开更多
关键词 半导体激光器 发散角 模式扩展 高功率
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高功率905nm InGaAs隧道结串联叠层半导体激光器 被引量：4
11
作者 李辉 曲轶 +2 位作者 张剑家 辛德胜 刘国军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2517-2520,共4页
设计出了隧道结串联叠层半导体激光器结构,采用分子束外延进行激光器材料的外延生长,材料经过光刻、腐蚀、欧姆接触、解理、腔面镀高反射/减反射膜、焊装等工艺,制作成条宽200μm、腔长800μm的半导体激光器。两隧道结激光器在脉冲宽度1... 设计出了隧道结串联叠层半导体激光器结构,采用分子束外延进行激光器材料的外延生长,材料经过光刻、腐蚀、欧姆接触、解理、腔面镀高反射/减反射膜、焊装等工艺,制作成条宽200μm、腔长800μm的半导体激光器。两隧道结激光器在脉冲宽度100ns,重复频率10kHz,30A工作电流下输出功率达到80 W,峰值发射波长为905.6nm,器件的阈值电流为0.8A,水平和垂直方向的发散角分别为7.8°和25°。 展开更多
关键词 高功率 应变量子阱 隧道结 半导体激光器
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基于Innography平台的高功率半导体激光器专利分析 被引量：5
12
作者 郝屹 王戴尊 戴磊 《现代情报》 CSSCI 北大核心 2015年第10期128-133,139,共7页
本文利用Innography专利检索与分析平台,对高功率半导体激光器专利进行检索,并对检索结果进行核心专利分析、可视化分析及引证分析等,得出了全球高功率半导体激光器专利技术的发展研究概况,供该领域研究人员借鉴和参考。
关键词 Innography 专利检索 专利分析 专利情报 高功率半导体激光器
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高功率半导体激光器在金属材料加工中的应用 被引量：11
13
作者 李学敏 苏国强 +1 位作者 翟光美 刘青明 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期140-143,共4页
高功率半导体激光器及其阵列具有体积小、质量轻、能耗低、光斑易调节、光电转换效率较高的优点,广泛应用于金属材料焊接、金属表面相变硬化和金属材料表面熔覆。利用高功率半导体激光器可以连续性焊接不同型号的合金钢,获得大面积深度... 高功率半导体激光器及其阵列具有体积小、质量轻、能耗低、光斑易调节、光电转换效率较高的优点,广泛应用于金属材料焊接、金属表面相变硬化和金属材料表面熔覆。利用高功率半导体激光器可以连续性焊接不同型号的合金钢,获得大面积深度均匀的相变硬化层,也能够精确控制熔覆层结构及其几何形状。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 焊接 淬火 激光熔覆 材料表面硬化 金属材料加工
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高功率半导体量子阱激光器测试中的灾变性损伤 被引量：2
14
作者 曹玉莲 王乐 +4 位作者 潘玉寨 廖新胜 程东明 刘云 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期477-480,共4页
在使用综合参数测试仪测试 80 8nm发射的半导体量子阱激光器的过程中 ,出现了一种由电浪涌所导致的灾变性损伤。通过测试的功率曲线和伏安特性曲线 ,断定激光器出现了灾变性的损伤 ,同时测试的发射光谱不再是激射光谱 ,而是由自发辐射... 在使用综合参数测试仪测试 80 8nm发射的半导体量子阱激光器的过程中 ,出现了一种由电浪涌所导致的灾变性损伤。通过测试的功率曲线和伏安特性曲线 ,断定激光器出现了灾变性的损伤 ,同时测试的发射光谱不再是激射光谱 ,而是由自发辐射所产生的荧光光谱。由扫描电镜 (SEM )观察到了激光器的腔面膜出现了熔化 ,证实激光器的确发生了灾变性损伤。作为对比 ,我们引用了另一种在测试中发现的快速退化现象 ,对两种退化出现的原因进行了理论上的分析 ,了解到激光器的退化主要还是由器件本身的材料、结构以及后期的工艺过程所决定的 ,在测试器件过程中电浪涌只不过会加速或产生突然灾变性退化。通过测试我们建立了一种比较简单的检验一个激光器质量可靠性的方法 。 展开更多
关键词 高功率半导体 量子阱激光器 测试 电浪涌 灾变性损伤 激光二极管
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传导冷却高功率半导体激光器单巴器件CW工作模式下的热加速寿命试验 被引量：7
15
作者 聂志强 王明培 +2 位作者 孙玉博 李小宁 吴迪 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1136-1145,共10页
可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80... 可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80℃3组热沉温度下的热加速寿命试验。根据器件输出功率在加速寿命测试期间的降低趋势,得到该批HLD器件的寿命分别为1 022,620,298 h,再根据Arrhenius公式得到该器件的激活能为0.565 41 eV,从而外推得到器件在室温下的寿命为5 762 h。可见55℃下器件寿命加速了5倍,而在65℃下寿命加速了8.5倍,80℃下寿命加速17倍。此外,我们还分析了器件热加速寿命试验后的性能。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 热加速寿命测试 可靠性 退化
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基于韦布尔分布和对数正态分布的高功率半导体激光器寿命估计和失效分析研究 被引量：6
16
作者 聂志强 王明培 +2 位作者 孙玉博 李小宁 吴迪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期70-77,共8页
分别采用韦布尔分布和对数分布模型对额定功率60 W(CW条件下)的808 nm铟焊料封装的传导冷却型单巴高功率半导体激光器在恒定电流条件下进行的三个不同温度的加速老化试验数据进行分析并估计了常温下的寿命。在韦布尔分布统计分析中计算... 分别采用韦布尔分布和对数分布模型对额定功率60 W(CW条件下)的808 nm铟焊料封装的传导冷却型单巴高功率半导体激光器在恒定电流条件下进行的三个不同温度的加速老化试验数据进行分析并估计了常温下的寿命。在韦布尔分布统计分析中计算了各温度下器件的特征寿命和统计平均寿命,发现早期失效情况下形状参数小于1且数学平均寿命的计算方法误差加大,不如使用统计平均的方法。在对数分布统计分析中计算了各温度下器件的中位寿命和统计平均寿命,发现早期失效下的对数标准差较大且影响统计平均寿命的计算,这种情况不适合用对数正态分布估计寿命。最后对不同时期的加速寿命器件进行了失效分析。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 热加速老化试验 韦布尔分布 对数正态分布 失效分析
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高功率半导体激光器光纤耦合线阵技术 被引量：1
17
作者 朱林泉 朱江淼 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期181-184,共4页
研究高功率半导体激光器的光纤耦合和光纤输出端密排成线阵的技术。论述了微柱面透镜对高功率半导体激光器椭圆光束的准直原理 ,计算了剩余发散角 ,设计了光纤耦合器件和光纤输出端密排成线阵的夹具。这种方法耦合效率高 ,线阵中各激光... 研究高功率半导体激光器的光纤耦合和光纤输出端密排成线阵的技术。论述了微柱面透镜对高功率半导体激光器椭圆光束的准直原理 ,计算了剩余发散角 ,设计了光纤耦合器件和光纤输出端密排成线阵的夹具。这种方法耦合效率高 ,线阵中各激光元地址可设定 ,并可对各激光元输出功率进行调制。它作为能量型器件 ,可在激光显示技术 (LDT)和选择性激光烧结快速成型 (SLSRP) 展开更多
关键词 线阵 半导体激光器 高功率 光纤耦合器 光纤输出 发散角 耦合效率 LDT 器件 地址
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高功率无铝半导体激光器 被引量：3
18
作者 朱宝仁 张宝顺 +1 位作者 薄报学 张兴德 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期189-192,共4页
介绍了单量子阱 (SQW )分别限制异质结构 (SCH)的InGaAsP/GaAs半导体激光器所得到的最新成果。利用一种改进的液相外延 (LPE)技术 ,在( 1 0 0 )GaAs衬底上制成的InGaAsP/GaAsSQWSCH激光器。主要参数如下 :发射波长λ =80 8± 4nm ,... 介绍了单量子阱 (SQW )分别限制异质结构 (SCH)的InGaAsP/GaAs半导体激光器所得到的最新成果。利用一种改进的液相外延 (LPE)技术 ,在( 1 0 0 )GaAs衬底上制成的InGaAsP/GaAsSQWSCH激光器。主要参数如下 :发射波长λ =80 8± 4nm ,阈值电流密度J =30 0A/cm2 ,对于条宽W =1 0 0 μm的激光器 ,连续输出功率最大达到 展开更多
关键词 无铝 高功率 半导体激光器 SQW SCH
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一种大功率窄脉冲半导体激光器测试台的研制
19
作者 陈胜石 欧秋晔 +4 位作者 宁子立 薛常佳 纪明 周丽华 张晓辉 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期712-716,共5页
大功率窄脉冲半导体激光器主要光电性能参数为:输出峰值光功率、阈值电流、正向电压、上升时间、峰值波长、光谱半宽、半强度角。根据激光制导系统对大功率窄脉冲激光器参数的特殊测试要求,研制一种大功率窄脉冲激光器测试平台,将小型... 大功率窄脉冲半导体激光器主要光电性能参数为:输出峰值光功率、阈值电流、正向电压、上升时间、峰值波长、光谱半宽、半强度角。根据激光制导系统对大功率窄脉冲激光器参数的特殊测试要求,研制一种大功率窄脉冲激光器测试平台,将小型化大功率激励器功放模块、大范围可调DC-DC模块、信号源板、激光器座、光学准直镜集成在一个平台上,与峰值功率计、光谱仪、CCD摄像机等仪器配合,可测出大功率窄脉冲激光器的峰值功率、峰值波长及波长随温度变化的漂移特性、发光芯均匀性等参数。介绍了大功率窄脉冲激光器测试台的特点,并对测试结果作了论述。 展开更多
关键词 大功率窄脉冲半导体激光器 发光芯 激励器 峰值波长
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高功率半导体激光器微光学光束整形技术
20
作者 杜春雷 邓启凌 +1 位作者 董小春 周崇喜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期430-,共1页
基于微光学光束变换系统方法,采用双微棱镜列阵、同轴"之"字形整形方法、反射棱镜阵列法等技术对准直光束进行折叠及光参数积匹配变换,实现光束的完全消像散;利用自行研制的大数值孔径连续非球面微透镜列阵、整形器件等核心... 基于微光学光束变换系统方法,采用双微棱镜列阵、同轴"之"字形整形方法、反射棱镜阵列法等技术对准直光束进行折叠及光参数积匹配变换,实现光束的完全消像散;利用自行研制的大数值孔径连续非球面微透镜列阵、整形器件等核心微光学器件,实现了准直、聚焦和光纤输出等各种功能。形成了系统的半导体激光器光束整形变换技术,准直后光束发散角达到理论极限;成功获得高效率单芯径光纤耦合半导体激光器泵浦源。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 微光学 光束整形
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