基于双焦距微透镜的半导体激光束准直的研究-激光与红外.PDF

第４６卷　 第３期　 　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．３ 　 ２０１６年３月　　　 　 　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｍａｒｃｈ，２０１６ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１６）０３０２９４０６ ·激光器技术 · 基于双焦距微透镜的半导体激光束准直的研究 廖明星，王　翔，简伟明 （中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽 合肥２３００２６） 摘　要：针对半导体激光器光束的准直，从分析光束本征像散的角度出发，给出利用单个双焦 距微透镜准直ＬＤ光束的方法；理论分析和ＺＥＭＡＸ模拟表明在快慢轴两个方向均为双曲面轮 廓的双圆锥曲面透镜能实现对光束快慢轴的同时准直；利用光刻胶热熔融法制作了具有双焦 距的椭圆形微透镜，并进行了半导体激光器光束的准直实验，测量光束准直前后的发散角，结 果表明双焦距微透镜可以实现准直。 关键词：激光技术；光束准直；双焦距微透镜；半导体激光器 中图分类号：Ｏ４３５　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１６．０３．０１０ Ｂｅａｍｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒｄｉｏｄｅｂａｓｅｄｏｎｄｏｕｂｌｅｆｏｃｕｓｍｉｃｒｏｌｅｎｓ ＬＩＡＯＭｉｎｇｘｉｎｇ，ＷＡＮＧＸｉａｎｇ，ＪＩＡＮＷｅｉｍｉｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｈｅｆｅｉ２３００２６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｂｅａｍｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ，ａｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｃａｎｃｏｌｌｉｍａｔｅｔｈｅＬＤｂｅａｍｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｄｏｕｂｌｅｆｏ ｃｕｓｍｉｃｒｏｌｅｎｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄＺＥＭＡＸｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗ ｔｈａｔｍｉｃｒｏｌｅｎｓｗｉｔｈｂｉｃｏｎｉｃｓｕｒｆａｃｅｃａｎｃｏｌｌｉｍａｔｅｆａｓｔａｎｄｓｌｏｗａｘｅｓｏｆｔｈｅｂｅａｍａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅＴｈｅｅｌｌｉｐｔｉｃａｌｍｉ ｃｒｏｌｅｎｓｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅｆｏｃｕｓｗａｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｂｙｍｅｌｔｉｎｇｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔＴｈｅｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆＬＤｂｅａｍｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｂｅａｍｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅａｎｇｌｅｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｄｏｕｂｌｅ ｆｏｃｕｓｍｉｃｒｏｌｅｎｓｃａｎｃｏｌｌｉｍａｔｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌａｓｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｂｅａｍｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ；Ｄｏｕｂｌｅｆｏｃｕｓｍｉｃｒｏｌｅｎｓ；Ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ １　引　言 足实际使用的要求。 半导体激光器（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ，ＬＤ）具有电光转换 半导体激光器光束的整形作为该领域的研究热 效率高、体积小、重量轻、寿命长、功耗低、可靠性好、 点，已有多种方法被提出，如折射整形法，衍射整形 ［３］ 易于调制等优点，广泛应用于光纤通信、医疗、工业 法等 ；其中对于远场呈椭圆高斯分布的光束准直 ［