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半导体激光器光束匀化系统的光学设计

孙玉博 熊玲玲 张普 王明培 刘兴胜

孙玉博, 熊玲玲, 张普, 王明培, 刘兴胜. 半导体激光器光束匀化系统的光学设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1205003-1205003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1205003
引用本文: 孙玉博, 熊玲玲, 张普, 王明培, 刘兴胜. 半导体激光器光束匀化系统的光学设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1205003-1205003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1205003
Sun Yubo, Xiong Lingling, Zhang Pu, Wang Mingpei, Liu Xingsheng. Optical design of laser diode beam-homogenizing system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(12): 1205003-1205003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1205003
Citation: Sun Yubo, Xiong Lingling, Zhang Pu, Wang Mingpei, Liu Xingsheng. Optical design of laser diode beam-homogenizing system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(12): 1205003-1205003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1205003

半导体激光器光束匀化系统的光学设计

doi: 10.3788/IRLA201948.1205003
基金项目: 

国家自然科学基金(61334010)

详细信息
    作者简介:

    孙玉博(1994-),男,硕士生,主要从事半导体激光器光束整形方面的研究。Email:yuboswag@gmail.com

  • 中图分类号: TN248.4

Optical design of laser diode beam-homogenizing system

  • 摘要: 为了提高半导体激光器光束的均匀性,设计了非球面与微柱透镜阵列相结合的匀光系统。快轴方向利用光线追迹设计非球面匀化透镜;慢轴方向采用微柱透镜阵列对光束进行分割叠加。半导体激光器输出光束通过该匀光系统,在目标面上可以得到能量匀化的方形光斑。利用Zemax光学软件对半导体激光器单管和阵列进行匀化仿真,验证了该匀化系统应用于半导体激光器整形的可行性,得到了目标面动态范围变化对均匀度的影响程度,研究了微柱透镜阵列间距变化及快轴匀化透镜旋转对光斑均匀度的影响。单管和阵列在输出面上的光斑均匀度均大于90%,能量传输效率分别为95.4%和96.2%。该设计结果对半导体激光器光束匀化具有一定的参考价值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-08-05
  • 修回日期:  2019-09-15
  • 刊出日期:  2019-12-25

半导体激光器光束匀化系统的光学设计

doi: 10.3788/IRLA201948.1205003
    作者简介:

    孙玉博(1994-),男,硕士生,主要从事半导体激光器光束整形方面的研究。Email:yuboswag@gmail.com

基金项目:

国家自然科学基金(61334010)

  • 中图分类号: TN248.4

摘要: 为了提高半导体激光器光束的均匀性,设计了非球面与微柱透镜阵列相结合的匀光系统。快轴方向利用光线追迹设计非球面匀化透镜;慢轴方向采用微柱透镜阵列对光束进行分割叠加。半导体激光器输出光束通过该匀光系统,在目标面上可以得到能量匀化的方形光斑。利用Zemax光学软件对半导体激光器单管和阵列进行匀化仿真,验证了该匀化系统应用于半导体激光器整形的可行性,得到了目标面动态范围变化对均匀度的影响程度,研究了微柱透镜阵列间距变化及快轴匀化透镜旋转对光斑均匀度的影响。单管和阵列在输出面上的光斑均匀度均大于90%,能量传输效率分别为95.4%和96.2%。该设计结果对半导体激光器光束匀化具有一定的参考价值。

English Abstract

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