高功率二极管激光阵列输出光谱特性改善.pdfVIP

　第 19 卷 　第 8 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol . 19 ,No . 8 　 　2007 年 8 月 H I GH PO W ER L A SER AND PA R TICL E B EA M S A u g . ,2007 　 文章编号 : 　100 14322 (2007) 08125 103 高功率二极管激光阵列输出光谱特性的改善 赵鹏飞, 　刘 　波 , 　李 　强, 　张 　雪, 　左铁钏 ( 北京工业大学 激光工程研究院, 北京 100022) ( ) ( ) 　　摘 　要 : 　采用体布拉格光栅 VB G 外腔来压窄并稳定二极管激光阵列 DL A 输出光束的频谱 。实验结 果表明:在 VB G 波长锁定前后 ,DL A 输出光束的光谱宽度由 1. 7 nm 减小到 0 . 4 nm ,压窄的光谱不随注入电 流的增大发生明显变化 ,不随热沉的温度升高而明显漂移 。VB G 波长锁定后在注入电流为 35 A 时 ,输出功率 为 15 . 12 W ,功率损耗约 2 % 。 　　关键词 : 　二极管激光阵列 ; 　体布拉格光栅 ; 　外腔 ; 　稳频 　　中图分类号 : 　TN248 　　　　文献标识码 : 　A ( ) 　　大功率二极管激光阵列 DL A 由于结构紧凑 、电光转化效率高 、寿命长等优点在材料加工 、自旋交换光学 泵浦 、泵浦固体激光器和光纤激光器等领域有着广泛的应用前景 。但是 ,DL A 的出射光存在固有缺陷 ,它的光 束质量较差 ,沿快轴方向的光束质量 M 2 因子接近于 1 , 沿慢轴方向的光束质量 M 2 因子超过 2 000 。自由运转 时的光谱宽度 2～4 nm ,输出光束的中心波长以大约 0 . 3 nm/ K 的速度随着温度漂移 ,且随着注入电流的大小 发生变化 ,这些都制约了DL A 在实际中的高效率应用[ 1 ] 。采用相干耦合可以改善 DL A 输出光的光束质量和 频谱特性 ,但是难以获得大功率的单瓣模输出[25 ] ,采用非相干耦合可以改善 DL A 的光束质量 ,但是这种方法 不能改善 DL A 的频谱特性 ,例如 ,波长光束组合需要展宽 DL A 的频谱[ 6 ] 。为改善 DL A 的频谱特性 ,人们采 取了诸如光纤布拉格光栅[7 ] 、衍射光栅[ 810 ] 、体布拉格光栅[ 1113 ] 等来压窄和稳定 DL A 输出光束的光谱 。目前 , ( ) 国内对这方面的报道较少 。本文利用体布拉格光栅 VB G 外腔反馈的方法来压窄并稳定 DL A 输出光的光 谱 ,获得随温度漂移低 、光谱宽度小的输出光束 。 1 　实验装置 　　图 1 是实验装置示意图。实验装置由DL A 、快轴准 ( ) 直透镜 FA C ,VB G 构成 。实验用 DL A 芯片是 nLight μ 公司制造 , 由49 个发光单元构成 ,单元宽度是 100 m , μ 相邻单元中心间距 200 m , 中心波长是 808 nm ,采用