半导体激光器光束准直技术研究
半导体激光器实验报告
半导体激光器实验报告半导体激光器实验报告引言：半导体激光器是一种重要的光电子器件，具有广泛的应用领域，如通信、医疗、工业等。
本实验旨在通过搭建实验装置，研究半导体激光器的工作原理和性能特点，并探索其在光通信领域的应用。
实验一：激光器的工作原理激光器的工作原理是基于光放大和光反馈的原理。
在实验中，我们使用一台半导体激光器，通过电流注入激发半导体材料，产生光子。
这些光子在激光腔中来回反射，不断受到增益介质的放大，最终形成激光束。
实验装置中的关键组件包括半导体激光器、激光腔、准直器和光探测器。
半导体激光器通过电流注入，激发载流子跃迁，产生光子。
光子在激光腔中来回反射，经过准直器调整光束的方向，最后被光探测器接收。
实验二：激光器的性能特点在实验中，我们测试了激光器的输出功率、波长和光谱宽度等性能指标。
通过改变注入电流和温度等参数，我们研究了激光器的输出特性。
首先，我们测试了激光器的输出功率。
通过改变注入电流，我们观察到激光器输出功率随电流增加而增加的趋势。
然而，当电流达到一定值后，激光器的输出功率不再增加，甚至出现下降。
这是由于激光器的光子数饱和效应和损耗机制导致的。
其次，我们测量了激光器的波长。
通过调节激光腔的长度，我们观察到激光器的波长随腔长的变化而变化。
这是由于激光腔的谐振条件决定了激光器的输出波长。
最后，我们研究了激光器的光谱宽度。
通过光谱仪测量激光器的光谱分布，我们发现激光器的光谱宽度与注入电流和温度有关。
随着注入电流的增加和温度的降低，激光器的光谱宽度变窄，光纤通信系统中要求的窄光谱宽度可以通过适当的调节实现。
实验三：半导体激光器在光通信中的应用半导体激光器在光通信领域有着重要的应用。
我们通过实验研究了激光器在光纤通信中的应用。
首先，我们将激光器的输出光束通过光纤传输。
通过调节激光器的输出功率和波长，我们实现了光纤通信中的光信号传输。
通过光探测器接收光信号，并通过示波器观察到了传输过程中的光信号波形。
基于zcmax的半导体激光准直和整形设计
基于zcmax的半导体激光准直和整形设计摘要半导体激光技术作为一种新兴的光学技术，在现代光电领域有着广泛的应用。
其中，半导体激光的准直和整形技术在现代制造业中有着重要的作用。
本文将介绍基于zcmax的半导体激光准直和整形设计的原理、方法和实现过程，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
引言近年来，半导体激光技术逐渐得到了广泛的应用。
其中，半导体激光准直和整形技术在检测、制造、医学和通信等领域中都有重要的应用。
半导体激光的准直和整形技术可以产生高纵向和横向质量的光束，使得光束更加聚焦和定位。
本文将介绍基于zcmax的半导体激光准直和整形设计的原理、方法和实现过程。
半导体激光的准直和整形技术半导体激光的准直和整形技术是为了使光束的质量达到更高的水平，使其更加符合实际的应用场景而产生的技术。
其中，准直和整形是两个相关的概念，它们可以分别被认为是光束纵向质量和横向质量的调整。
半导体激光的准直技术半导体激光的准直技术是为了使光束的纵向质量更好而产生的技术。
准直主要包括长腔和短腔两种。
长腔准直可以通过实现自相关和外相关来实现。
自相关是指在反射式或折射式镜子的集中位置改变镜子的位置以实现的过程，而外相关则是指通过调整共振腔长度来实现的过程。
短腔准直可以通过施加电流而实现，这种方式可以产生更好的横向和纵向模式。
半导体激光的整形技术半导体激光的整形技术是为了使光束的横向质量更好而产生的技术。
整形技术主要包括相位控制、空间滤波和阵列整形。
其中，相位控制可以通过电区调制器来实现；空间滤波可以通过使用球面透镜和非线性水晶来实现；阵列整形可以通过阵列型耦合器和固化紫色迈来实现。
基于zcmax的半导体激光准直和整形设计zcmax是一个用于实现基于半导体激光的准直和整形技术的自动化设计工具。
它可以实现自动设计高纵向和横向质量的光束。
zcmax包含了两个主要的设计部分：准直和整形。
其中，准直部分实现了长腔和短腔两种准直方式，整形部分实现了相位控制、空间滤波和阵列整形。
半导体激光器准直透镜的耦合
半导体激光器准直透镜的耦合半导体激光器准直透镜的耦合，这听起来可能有点高深，其实嘛，简单说就是把激光器发出的光通过透镜聚焦成一束笔直的光。
这就像用水枪喷水，水流很散，但你用手指一捏，水流瞬间变得又细又直。
想想我们平时生活中，激光器就像一位拼命想要展现自我的艺术家，而准直透镜就是那位耐心的经纪人，帮他把光线的美感完美展现出来。
没错，激光器发出的光可不止是照照亮，咱们可以用在光通信、激光打印，甚至激光手术，这些科技小玩意儿可都是靠这些搭档一起努力的呢。
你知道吗，半导体激光器的工作原理其实挺有趣的。
想象一下，一群小电流在半导体材料里欢快地跳舞，它们相遇后互相碰撞，释放出光子。
这时候，光子就像是个调皮的小孩子，四处乱跑。
如果没有透镜的帮忙，它们可能会漫无目的地飞走，结果浪费掉了很多好东西。
透镜就像是个专业的引导员，负责把这些光子召集到一起，形成一束集中力量的光线。
哎，想象一下，如果没有透镜，激光就变成了“漫射光”，就像散了一地的泡泡糖，漂亮却毫无用处。
这透镜的选型可是门学问。
得考虑光的波长、材料的折射率，还有透镜的曲率半径，真是麻烦。
但就像选衣服一样，有些透镜天生适合特定的光线，选对了就能把光的效果提升到极致。
很多时候，这透镜还得经过精准加工，打磨得光滑无比，不能有任何瑕疵。
不然，光线一旦碰上不光滑的地方，哎呀，那可就乱成一团了，失去所有的优雅。
耦合的过程也并不是那么简单，激光器和透镜之间得有个完美的配合。
就像男女搭档跳舞，得默契得如胶似漆。
激光器发出的光线角度、位置、强度都得恰到好处，这样透镜才能把光线抓得稳稳的，不然，光线就像是喝了咖啡的孩子，怎么也控制不住。
要是调试得当，耦合效果就会特别棒，光线不仅明亮，而且聚焦得特别好，效率简直爆表。
咱们还得提到一些实际应用。
比如在光纤通信中，透镜的作用就像是把信息一层层传递给远方的小伙伴，确保每一个光脉冲都准确无误地抵达。
还有激光打标机，透镜帮助激光将信息“刻”在材料上，这个过程简直就是现代版的“雕刻家”。
半导体激光束准直系统的研究
第20卷 第1期1999年应 用 光 学V ol.20,No.11999半导体激光束准直系统的研究X王秀琳 黄文财 郭福源(福建师范大学激光研究所,福州,350007)【摘要】 根据二维高斯光束的传输与变换特性,从波像差理论出发,合理设计半导体激光束的准直物镜,并利用几何光学方法推导出正确的校正像散及旋转对称化变换的计算公式。
关键词 半导体激光束 准直 校正像散 旋转对称化引言随着半导体激光器技术的不断发展,半导体激光器已逐步取代He-Ne激光器,广泛应用于各个领域。
但由于半导体激光器输出光束为像散椭圆高斯光束,必须经过校正像散后获得共腰椭圆高斯光束才可应用。
在科研、准直等应用领域中,要求光束为圆光斑高斯光束,才能取代He-Ne激光器。
因此,必须对校正像散后的光束进行旋转对称化。
本文通过详细分析半导体激光束束内功率的分布特性,确定准直物镜的数值孔径,合理设计准直物镜的光学结构及参数,利用几何光学方法正确推导出实现像散校正的柱面透镜的焦距计算公式,并从理论上分析了柱面透镜位于准直物镜之前和之后两种校正像散方案的优缺点。
最后采用结构简单的棱镜实现椭圆光斑旋转对称化。
1 半导体激光束准直系统1.1 半导体激光束经圆形光孔的耦合效率半导体激光器输出的光束为像散椭圆高斯光束,如图1所示。
弧矢平面的曲线被旋转90°后绘制于子午平面上,其光强分布为I=I0ex p-2x2X2s+y2X2t(1)式中,I0为光阑面上光束中心点强度;X s、X t 分别为弧矢和子午方向上光束半径。
图1 半导体激光束特性示意图由(1)式可知,半导体激光束半强度处的全宽度角H1/2与远场发散角H0=K/P X0的关系如下:H0=H1/2/2ln2(2) 在高斯光束传播过程,远场区X=Z・H0,则子午和弧矢方向上光束半径之比X t/X s 可由子午和弧矢方向上半强度处全宽度角之1X福建省自然科学基金资助项目比H 1/2,t /H 1/2,s =m 来描述:X t /X s =m(3) 一般光学仪器的通光孔呈圆形,在极坐标系下,x =r cos H ,y =r sin H ,(1)式简化为I =I 0ex p[-2k 2(m cos 2H +1msin 2H )](4)式中,r 0为等效光束半径;r 0=X s X t ;k 为通光孔半径与等效光束半径之比,k =r /r 0。
高填充因子半导体激光器慢轴光束准直技术研究
军械工程学 院电子与光学工程系， 河北 石家庄 ０ ５ ０ ０ ０ ３
装备学院航天指挥系， ｊ Ｅ 京１ ０ １ ４ １ ６
。 中国 科 学 院 重 庆 绿 色 智 能 技 术 研 究 院集 成 光 电 技 术 研 究 中 心 ， 重庆 ４ ０ ０ ７ １ ４
Ｗａ ｎｇ Ｙｕｅ ｆ ｅ ｎｇ Ｌｅ ｉ Ｃｈｅ ｎｇ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ Ｙｉ ｎ Ｚ ｈｉ ｙｏ ｎｇ 。 Ｙｉ ｎ Ｓ ｈａ ｏ ｙ ｕｎ。 Ｓｕ ｎ Ｘｉ ｕｈｕ ｉ 。
Ｄｅ ｐａ ｒ ｔ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆＥｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｏ ｐｔ ｉ ｃ ｓ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｏｒ ｄ ｎ ａ ｎｃ ｅ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ， Ｈｅ ｂ ｅ ｉ ０ ５ ０ ０ ０ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｆｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｃ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ｉ ｚ ｅ ｏ ｆ １ ０ ０ ｐ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
关键词 激光光学； 半 导体 激光 器 堆 栈 ； 慢轴准直； 柱透镜； 剩 余 发 散 角 中 图分 类 号 Ｔ Ｎ２ ４ ８ ． ４ 文献标识码 Ａ
ｄｏｉ ：１ ０． ３７ ８８ ／ ＬＯＰ５ ２． ０ ６１ ４０ ２
Ｃｏｌ ｌ ｉ ｍ ａｔ ｉ ｏｎ ｏｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｆｉ ｌ ｌ Ｆａｃ ｔ ｏｒ Ｄｉ ｏｄｅ Ｌａｓ ｅ ｒ Ｓｌ ｏ ｗ Ａ ｘｉ ｓ Ｂｅａ ｍ
大功率半导体激光阵列光束整形及光纤耦合技术研究的开题报告
大功率半导体激光阵列光束整形及光纤耦合技术研究的开题报告一、选题背景及意义激光器作为一种光源，在生产、医疗、通信等领域具有广泛的应用。
而大功率半导体激光器是近年来发展最快的一类半导体激光器之一，其在材料加工、激光雷达、光通信等领域的应用越来越广泛。
但是，由于其输出光束质量较差、发散角度大等缺点，导致其无法直接应用于某些领域，因此需要通过光束整形和光纤耦合等技术来对其进行优化和改善。
本研究旨在探究大功率半导体激光阵列光束整形及光纤耦合技术，对于大功率半导体激光器的发展和应用具有重要的意义。
二、研究内容本研究将从以下几个方面展开：1.大功率半导体激光器的工作原理及特点分析：包括大功率半导体激光器的发展历程、结构特点、工作原理等方面的分析，为后续光束整形和光纤耦合的研究奠定基础。
2.大功率半导体激光阵列光束整形技术研究：通过利用光学元件对大功率半导体激光器的输出光束进行形变，以达到光束质量的改善，具体包括衍射、衍射光栅、透镜、衍射镜等光学整形元件的研究和设计。
3.大功率半导体激光光纤耦合技术研究：采用不同的光纤耦合方式，如望远镜式耦合、微透镜阵列耦合等方式，探究如何将大功率半导体激光器的光束传输到光纤中，并使其达到高效率、高质量的耦合。
4.实验验证：通过自行搭建实验平台进行实验验证，验证以上两种技术的有效性和可行性，以及对大功率半导体激光器输出光束质量的改善程度进行测量和分析。
三、研究目的和意义本研究旨在探究大功率半导体激光阵列光束整形及光纤耦合技术，具体目的如下：1. 研究大功率半导体激光器光束整形及光纤耦合技术，提高大功率半导体激光器的发光效率和输出光束的质量，为其广泛应用于生产、医疗、军事领域等提供技术支持。
2. 通过对大功率半导体激光器的结构、工作原理及特点等方面的认识，为其更好的应用和发展提供支持，对于推动我国高科技领域的发展和产业升级有着重要意义。
3. 通过自行搭建实验平台进行实验验证，验证以上两种技术的有效性和可行性，为商业化应用提供可靠的技术支持，同时为后续相关研究提供实验数据和技术参考。
半导体激光引信光束准直技术研究
２半导体激光 引信准 直原理
２． 半导体 激 光 引信工 作原 理 １ 半 导 体激 光 引 信 是 利 用 激 光 束 探 测 目
标 的 引 信 导 体 激 光 引信 由激 光 发射 机 、 半 激 光 接 收 机 、 号 处 理 电路 、 行 电路 和 电 信 执 源 等 组成 。 导 体 激光 引信 发 射 机的 辐 射源 半 通 常采 用 半导 体 砷化 稼 激 光 器 。 用 不 同波 利
Ｑ：
Ｓ Ｃｉ ｅｎｃ ｅ ａｎ Ｔ ｅｃｈｎ ＯｇＹ Ｉ ｄ ｏＩ Ｉ ｎＯｖ ｉ Ｈｅｒ ｄ ｑ ａｔ ｏｎ ａｌ
研 究 报 告
半 导体 激 光 引信 光 束 准 直 技 术研 究 ①
胡 弱’ 辛德胜 杨 帆。 （ ， ． 春理工 大学 光电工程 学院 吉林长春 ； ２ 长春理 工大学 吉林长 春 ） １ ３长 ． 摘 要 ： 中介 绍 了半导体激 光 引信 的工作 原理及 其光学 系统 的工作原理 ， 文 并通过对 半导体激光 引信的光束特性 进行分析 ， 设计 出使 用柱 透镜的方 法对半导体激 光 引信光束进行 准直 。 通过使 ｍＺ ＭＡＸ软件进行 仿真模拟验证 ， 到结果满足设 计要求 。 Ｅ 得 关键 词 ： 半导体 激光 器 激 光 引信 准直 系统 ｚｍ ｘ ｅ ａ 中图分 类号 ： Ｍ６ Ｔ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：６ ４ ０ ８ （ ０ ０ （） ０ ２－０ １ ７ — ９Ｘ ２ １ ）８ａ一 ０ ５ ２ ２
形 的 电流 信号 注 人激 光 器 的泵 浦 电源 ， 使激 光 器 发 射 的 激 光 束 受 注 人 的 相应 波形 信 号 的 调 制 。 人 激 光 器 泵 浦 电源 的波 形 信 号 ， 注 通 常 是 有 一 定 重 复频 率 的 脉 冲 ， 编 码 脉 或 冲 ， 一 定 频率 的连 续 波 。 就 是 说激 光 引 或 这 信 的 工 作 体 制 由 注 人 激 光 器 的泵 浦 电源 的 波形 信 号 决定 。 目前 激 光 引信 最 常用 的 工作 体 制 是具 有一 定 重复 频 率 的 脉 冲 体 制 。 当 目标 位于 激光 引信 接收 机光 学 系统的
激光引信中半导体激光器的准直及其测试
摘 要 ：在 理论 上 分析 了单级 单透镜 光 学 系统对 激光 高斯 光束发 散 角的影 响 。 用单个 平 凸透 镜 对
激 光 引 信 中的 半 导 体 激 光 器 进 行 了准 直 ， 到 了激 光 引 信 光 束 准 直 的要 求 。 过 Ｃ Ｄ 成 像 方 法 对 达 通 Ｃ
准直后 的光 束发散 角进 行 了测 量 ， 用二 阶矩 算 法计算 出光 束发 散 角 。 实验 测得 ２个方 向的 发散 利
中 图 分 类 号 ：ＴＮ２ ９ ３ ４ ４ 文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｃｏ ｌｍ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｔｏ ｅ ｉ ｏ ｕｃ ｏ ａ ｅ ｓ ｉ ａ ｅ ｕ ｅ ｌｉ ｔｏ ｎｄ ｔ ｓ ｆ ｓ ｍ ｃ ｎｄ ｔ ｒ ｌ ｓ ｒ ｎ ｌ ｓ ｒ ｆ ｚ
ＴＡＮ ｕ —ｕ 。 Ｚ ｏ ｊ ｎ 。。ＸＵＥ Ｓ ｎ ｏ ｇ ．ＫＡＮＧ ｉ ｇ ｒ ｎ’ Ｊｎ — ａ 。ＣＨＥＮ Ｈａ— ｉｇ’ ｉｑｎ
（ ． Ｄｅｐ ｒ ｍ ｅ １ ａ ｔ ｎｔｏｆＯｐｔ ｅｌｃ ｒ ｎｉ ｏ ｅ ｔ ｏ ｃ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｉ ｅ ｒｎｇ，Ｈ ｕ ｈｏｎ ｎｉ ｒ ｉｙ ｏｆＳｃｅｎ ｅ ａ ｅ ｈ ａｚ ｇ Ｕ ｖｅ ｓｔ ｉ ｃ ｎｄ Ｔ ｃ ｎｏｌ ｙ， ｏｇ Ｗ ｕｈ ｎ ３ ａ ４ ００７ ０，Ｃｈｉ ｎａ； ２ ｌｅ ｅ ｏｆＢａ ｉ ｉｎｃ ｓ，Ｈ ｕａ ｈｏｎ ｇ ｉｕｌｕ ｅ Ｕ ｎｉ ｒ ｉｙ，Ｗ ｕｈ ４ ０７ ． Ｃｏ ｌ ｇ ｓｃ Ｓｃｅ ｅ ｚ ｇ Ａ ｒｃ ｔ ｒ ｖｅ ｓｔ ａｎ ３０ ０，Ｃ ｈ ｎ ｉ ａ）
７０ ． ３。ａ ｄ ｔ ｅ ｖ ｒ ｉ ａ ｖ ｒ ｅ ｅ ａ ｇｌ ｆ０． ９ ｎ ｈ ｅ ｔｃ ｌｄｉ ｅ ｇ ｎｃ ｎ ｅ ｏ ６ 。ｗｅ ｅ ｏｂ ａ ｎ ｄ． Ｔｈｅ ｅ ｏ ｅ，ｉ ｓ ｖ ｒｆｅ ｈａ ｈｅ ｒ ｔ ｉｅ ｒｆ ｒ ｔｉ ｅ ｉｉｄ ｔ ｔｔ
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半导体激光器光束准直技术研究
摘要：相较于其他激光器，半导体具有结构简单、功耗低、操作方便等优点，
且目前已广泛应用于激光领域，例如：激光通信、激光测距等。
基于半导体激光
器的基本结构，在垂直于结平面方向上，它发出的光束的发射角大小大约为30o；而在平行于结平面方向上，它的发射角大约为10o。
正是由于两者的发射角相差
太大，所以半导体激光器在应用过程中，利用特殊的光学系统对其输出光束进行
准直是非常有必要的。
本文开篇部分主要介绍了半导体激光器的发展现状和准直意义，中间部分主
要讲述了半导体激光器的基本原理与结构分类，最后大概介绍了一些半导体激光
器光束准直方法。
关键词：半导体激光束；准直；整形
一、半导体激光器的发展现状和准直意义
半导体激光器从二十世纪六十年代开始发展，较其他激光器落后几年，如今
半导体激光器的技术已相当成熟。
二十世纪七十年代开始，人们重点研究了半导
体激光器的动态特性，使其主要朝着两个方面发展，其一是功率型激光器，主要
以提高光功率为主；其二是信息型激光器，主要以传递信息为主。
近年来，人们
也研发出了高功率半导体激光器，其指的是脉冲输出功率在5W以上，且连续输
出功率在100mW以上。
二十世纪九十年代，在泵浦固体激光器的作用下，高功
率半导体激光器的研发取得了实质性进展，主要指半导体激光器的连续输出功率
可以达到5W~30W左右，得到了很大的提高。
现在，高功率半导体激光器在国内
外的发展已相当白热化，其中国外商品化的大功率半导体激光二极管阵列已达到
千瓦级别，而国内的样品器件要稍微落后一点，但也已达到了600W。
现如今，半导体激光器已广泛应用于各行各业，但是在应用过程中，出现了
一些问题，主要是由于半导体激光器的波导结构造成的。
这些问题主要表现在三
个方面：其一，半导体激光束在快轴方向和慢轴方向的发射角之间相差太大，其
中在慢轴方向的发射角大概在10o左右，而在快轴方向上的发射角甚至可以达到60o左右；其二，半导体激光器具有固有像散，即半导体激光器在慢轴和快轴两
个方向上的束腰不在同一地方；其三，半导体激光器的远场的光斑为椭圆形的。
基于这些特点，在那些条件较高的领域，几乎都要利用特殊的光学系统对输出光
束进行准直。
二、半导体激光器的基本原理与结构分类
半导体激光器是利用半导体中的电子光跃迁导致光子受激辐射从而产生的光
振荡器和光放大器的统称。
受激辐射是指若入射光的能量满足式（2-1）且大于带隙能量Eg时，则导带
中的电子将发生跃迁以及价带中的空穴将发生光子辐射。
而自发辐射是指没有入
射光的光子发射。
式（2-1）如下，
（2-1）
其中，h是普朗克常量，是角频率。
假如系统具有数量较多的电子，那么在热平衡状态下，低能级的电子数小于
高能级的电子数，即电子的能量分布是服从费米-狄拉克分布的，所以基本来讲，
光还是被吸收的。
半导体激光束发挥作用主要依靠的是激光辐射，而激光作用的
基本原理就是光放大，其是靠系统的能量分布产生反转而形成的净的光辐射产生的。
对于半导体激光器来说，其与别的激光器的基本原理是无本质差别的，且阈
值条件和粒子数反转条件是使其产生相干的、受激光输出的两个基本条件。
现如今，随着人们不断研究半导体激光器的性能，半导体激光器已经发展了
多种结构。
常见的典型的半导体激光器的结构包括表面发射激光器、量子阱半导
体激光器和异质结半导体激光器等，其中异质结半导体激光器包括双异质结半导
体激光器和条形激光器两种。
这些激光器已逐渐成为各行各业的主要发展力量。
三、半导体激光器光束准直技术
正是由于半导体激光束在慢轴方向和快轴方向上的发射角相差太大，所在在
发展过程中，对光束准直是很有必要的。
常用的半导体激光器光束准直技术有以下几种：
其一是光纤耦合系统。
端面泵浦固体激光器目前是该系统的主要应用方向。
此系统的基本原理是线阵激光器发射的光束先从微柱透镜通过，之后压缩垂直于
结平面方向的发射角，然后在光纤线阵中耦合刚刚压缩过的光线，并将在另一端
将光纤弄成圆状，最后，利用组合透镜聚焦光束，使得输出的光斑满足准直条件。
其二是非球面柱透镜准直系统。
为了准直半导体激光器光束，将非球面柱透
镜的入射面由平面改为非球面。
非球面柱透镜准直系统常用于要求比较高的系统中。
虽然客观上来说非球面柱透镜准直系统能实现准直的效果，但是由于此透镜
理论上计算较难，且不易批量实现，使得此系统尚未大量应用。
其三是圆柱透镜系统。
圆柱透镜系统以成本较低、实现简单等优点成为半导
体激光器光束准直常用的方法之一。
其基本原理是光纤以小孔径产生微圆柱透镜
从而实现垂直于结平面方向上的光束准直。
其四是二元光学整形系统。
二十世纪八十年代，二元光学整形系统才开始发
展起来。
此系统的设计主要是基于光波的衍射理论，而且这种新型光学元件是基
于相息图和全息图的发展，采用微电子加工技术和计算机设计技术从而产生的。
它的浮雕结构通常有两个或两个以上的台阶深度。
由于此系统能够对波前的控制
较易实现，它的发展前景相当广阔。
其五是棱镜组折反射光束整形方法。
此准直方法是由美国的一家公司实现的。
其基本原理是以棱镜组成的光束整形器的折反射将半导体激光器光束在平行于结
平面方向上依照微镜大小划分为多段并在垂直于结平面方向上愁心排列，从而使
得光束的M2因素在垂直于结平面方向上提高n倍，而在平行于结平面方向上降
低n倍。
由于该方法结构简单，实现方便，且准直效果好，目前已被广泛应用。
四、小结
综上，半导体激光器的设计和改进技术日益成熟，且已经广泛应用于不同领域。
相较于其他类型的激光器，半导体激光器的基本原理与它们基本相同，但半
导体激光器具有结构简单，成本低廉、易于实现等优点。
正是由于半导体激光器的基本特点，半导体激光器光束准直是十分重要的事情。
如今，随着技术的不断进步，半导体激光器光束准直方法多种多样，且各种
方法有着自己独特的优势，使得这些方法在不同领域中发挥自己的作用。
参考文献：
[1]江剑平，半导体激光器[M]，北京电子工业出版社，2000年
[2]卢亚雄，杨亚培等，激光束传输与变换技术，电子科技大学出版社，1999
年
[3]周睿，半导体激光器光束准直技术研究，西安电子科技大学，2007年。