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2021-09-18 09:36 |
由柱面透校正像散半导体激光光束
案例574(1.0) |<Dx 由柱面透校正像散半导体激光光束 + x;ML 作者:Daniel Asoubar(LightTrans) Sc"4%L 相关文件:Sc567 I.\f0I'. 需求:VirtualLab™5.11.1–基本工具箱 [TfV2j* e 许可证:CC-BY-SA 3.0 |`t!aG8 W!4V:(T 1. 摘要 Mb2 L32 1) 这个案例显示了使用球面准直透镜和一个柱面透镜对“边缘发射”(“edge-emitting”)半导体激光器产生的高斯光束进行像散矫正。 =|JIY 2) 参数优化(parametric optimization)用于找到最优的柱面透镜焦距来减小光束像散。 D15u1A 3) 由于准直透镜的光束剪切,优化后的系统的波动光学分析显示有旁瓣(side-lob)。 -x%`Wv@L 0)Um W{ 2. 半导体激光器的像散 6RT0\^X*: 1) 通常由“边缘发射”(“edge-emitting”)半导体激光器发出的光是像散,这意味着在x-z-平面和y-z-平面高斯光束的腰位置并不在同一轴向位置z。像散的幅度由距离p决定。 g(Xg%&@KZ 2) 此外由于激光半导体中有源层的形状,光束在x和y方向具有不同的发散角。在此例子中,我们假设:Θ𝑥<Θ𝑦,意味着x方向是光束的慢轴且y方向是光束的快轴. Py25k 0j! rs<&x(=Hv _kY[8e5 3. 像散补偿 =&b$W/l)0 1) 像散可以由准直透镜和一个柱面透镜补偿。 ch8w' 2) 此外,这个装置在x和y方向上对光束进行准直,这样最终的发散角在两个方向上是相等的。 jUR# Qx,$)|_ 4. 半导体激光像散的建模 cxJK>%84 u+gXBU 假设折射率波导(index-guided)半导体激光器有很高的光束质量,这意味着光源可以由一个简单的基模厄米(Hermite)高斯模式模拟。 \^( vlcy 请注意VirtualLab也可以模拟多模或高阶半导体激光器。详情请查看Scenario567。 ~md|k 在本例中,半发散角度(1/e2)是:Θ𝑥=6.5°和Θ𝑦=26.5° ?nSp?m; 单色源的波长为670nm。 tfKeo|DM" 像散的大小p可以由y和x平面之间的 “偏移”(Offset)这个参数定义。在我们的例子中是-10um,对折射率波导 &MQt2aL 1o8"==n%
K#sb"x` 图1 '>mb@m 下图显示了由激光二极管发出的像散波前。 DMxS-hl
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