大功率半導體激光器耦合特性的研究.pdf

1、半導體激光器價格便宜且其電光轉換效率高，被廣泛應用在民用經濟和國防科技發(fā)展中，大功率半導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、軍事裝備等領域中大量使用。但由于大功率半導體激光器的光束質量較差，使得在與光纖耦合時會有大量耦合損耗產生，制約了大功率半導體激光器的應用。柱狀楔形透鏡光纖在眾多與半導體激光器耦合的方式中表現(xiàn)突出，憑借其獨特的結構特點對半導體激光光束進行整形，提高耦合效率。
　　本文主要討論大功率半導體激光

2、器與柱狀楔形透鏡光纖的耦合時，柱狀楔形透鏡光纖對整個耦合系統(tǒng)的影響。將傍軸近似下的光學矩陣理論引入分析柱狀楔形透鏡光纖耦合系統(tǒng)，基于高斯光束的ABCD矩陣理論運用MATLAB軟件建立了大功率半導體激光器與柱狀楔形透鏡光纖耦合仿真模型，并在此基礎上運用MATLAB中Guide技術設計了一款仿真軟件，可用于大功率半導體激光器與柱狀楔形透鏡光纖耦合的仿真和設計。在對半導體激光器慢軸方向計算時加入了“虛光腰”的計算，使其更接近現(xiàn)實實驗。在仿真方

3、面還利用機械設計軟件Solidworks設計了柱狀楔形透鏡光纖機械結構并放入光學設計軟件ZEMAX中對其進行仿真。
　　本文中設計的仿真軟件由一個主界面和三個功能界面組成。在耦合分析界面中，通過輸入大功率半導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耦合效率的影響。
　　對仿真軟件測試，通過