三种半导体阵列光谱组束结构的输出特性.pdf

《三种半导体阵列光谱组束结构的输出特性》这篇文献深入探讨了改善半导体激光阵列光束质量及线宽的技术。半导体激光器因其体积小、效率高、寿命长等优势，在工业应用中具有巨大的潜力。然而，由于其本身结构的特点，如快轴和慢轴方向光束质量不均衡，非发光区域的存在降低了整体光束质量和空间亮度，限制了其广泛应用。 文中提到的三种半导体阵列光谱组束结构包括：快轴准直后的光谱组束、光束整形后的光谱组束以及线宽压窄外腔组束。通过光栅衍射和外腔反馈机制，结合光束整形系统，能够将标准半导体激光阵列的发光单元锁定在不同波长的窄线宽上，形成近似平行的光束沿组合方向输出。这样不仅可以改善半导体激光阵列的输出光束质量，还能实现线宽的压缩。 实验中采用了一个由19个单元构成的标准阵列，每个单元宽度100微米，周期500微米。对这三种组束结构进行实验验证，结果显示，组合光束的光束质量接近单个发光单元，并且实现了较窄的线宽输出。这些结果对于高功率半导体激光器的功率提升和光束质量的优化具有重要意义。 此外，文章还指出，相比于传统的CO2激光器、光纤激光器和固体激光器，大功率半导体激光器在功率耦合入小芯径光纤后，能成为更经济的加工设备。窄线宽输出在高性能碱金属蒸汽激光器泵浦等领域有重要应用价值。尽管半导体激光阵列面临光束质量挑战，但通过各种技术手段，如光束整形和光谱组束，可以有效提高其性能，以满足日益增长的制造业、激光器泵浦和国防领域的需求。 该文揭示了半导体激光阵列光束质量改进的关键在于光谱光束组合技术，通过精确控制和优化衍射光栅、光束整形和外腔反馈机制，可以显著改善半导体激光器的输出特性，从而拓宽其在精细加工和高性能应用中的使用范围。这一领域的研究不仅有助于提升现有激光技术的性能，也为未来的激光技术发展提供了新的思路。