大功率半導(dǎo)體激光器耦合特性的研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器價(jià)格便宜且其電光轉(zhuǎn)換效率高，被廣泛應(yīng)用在民用經(jīng)濟(jì)和國(guó)防科技發(fā)展中，大功率半導(dǎo)體激光器與光纖耦合已在固體激光泵浦、激光加工、醫(yī)療手術(shù)、軍事裝備等領(lǐng)域中大量使用。但由于大功率半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量較差，使得在與光纖耦合時(shí)會(huì)有大量耦合損耗產(chǎn)生，制約了大功率半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用。柱狀楔形透鏡光纖在眾多與半導(dǎo)體激光器耦合的方式中表現(xiàn)突出，憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)半導(dǎo)體激光光束進(jìn)行整形，提高耦合效率。
　　本文主要討論大功率半導(dǎo)體激光

2、器與柱狀楔形透鏡光纖的耦合時(shí)，柱狀楔形透鏡光纖對(duì)整個(gè)耦合系統(tǒng)的影響。將傍軸近似下的光學(xué)矩陣?yán)碚撘敕治鲋鶢钚ㄐ瓮哥R光纖耦合系統(tǒng)，基于高斯光束的ABCD矩陣?yán)碚撨\(yùn)用MATLAB軟件建立了大功率半導(dǎo)體激光器與柱狀楔形透鏡光纖耦合仿真模型，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用MATLAB中Guide技術(shù)設(shè)計(jì)了一款仿真軟件，可用于大功率半導(dǎo)體激光器與柱狀楔形透鏡光纖耦合的仿真和設(shè)計(jì)。在對(duì)半導(dǎo)體激光器慢軸方向計(jì)算時(shí)加入了“虛光腰”的計(jì)算，使其更接近現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)。在仿真方

3、面還利用機(jī)械設(shè)計(jì)軟件Solidworks設(shè)計(jì)了柱狀楔形透鏡光纖機(jī)械結(jié)構(gòu)并放入光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX中對(duì)其進(jìn)行仿真。
　　本文中設(shè)計(jì)的仿真軟件由一個(gè)主界面和三個(gè)功能界面組成。在耦合分析界面中，通過(guò)輸入大功率半導(dǎo)體激光器與柱狀楔形透鏡光纖的參數(shù)，可得到耦合效率的變化曲線。位移誤差分析界面可以得到具體偏移位置的耦合效率變化與位移偏移誤差對(duì)耦合效率的影響。角度誤差分析界面可得到角度偏移誤差對(duì)耦合效率的影響。
　　對(duì)仿真軟件測(cè)試，通過(guò)