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大功率激光二极管的微片棱镜堆光束整形和光纤耦合输出 被引量：32
1
作者 石鹏 李小莉 +2 位作者 张贵芬 郭明秀 陆雨田 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期1544-1547,共4页
提出用微片棱镜堆实现大功率激光二极管线列阵器件的光束整形 ,进而实现光纤耦合输出。利用这一技术得到了直径为 60 0 μm的光纤耦合输出的大功率半导体激光 ,总效率大于 50 %。它具有易于制造、调整简便、结构简单的优点。文中从理论... 提出用微片棱镜堆实现大功率激光二极管线列阵器件的光束整形 ,进而实现光纤耦合输出。利用这一技术得到了直径为 60 0 μm的光纤耦合输出的大功率半导体激光 ,总效率大于 50 %。它具有易于制造、调整简便、结构简单的优点。文中从理论、计算机模拟以及实验三个方面对微片棱镜堆的整形进行了分析讨论。 展开更多
关键词 激光光束整形 激光二极管列阵 拉格朗日不变量
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大功率半导体激光器阵列光束光纤耦合研究 被引量：30
2
作者 周崇喜 刘银辉 +1 位作者 谢伟民 杜春雷 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1296-1300,共5页
从半导体激光器的光参数积出发,给出了一种集光束准直、整形、聚焦及耦合的高功率半导体激光器阵列光束的光纤耦合方法。推导出了正交的两组准直微透镜阵列的面形公式;计算了准直光束的准直精度和聚焦光学系统参数。作为例子,给出一个... 从半导体激光器的光参数积出发,给出了一种集光束准直、整形、聚焦及耦合的高功率半导体激光器阵列光束的光纤耦合方法。推导出了正交的两组准直微透镜阵列的面形公式;计算了准直光束的准直精度和聚焦光学系统参数。作为例子,给出一个光纤芯径为800μm,数值孔径037的光纤耦合高功率半导体激光器实验结果,其耦合效率大于53%。 展开更多
关键词 激光技术 半导体激光器阵列 微透镜阵列 光束准直 光纤耦合
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2μm全固态激光器的研究进展 被引量：14
3
作者 赵媛媛 侯霞 陈卫标 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2006年第6期20-24,共5页
近年来2μm波段的全固态激光器由于在测高、测距、大气遥感等方面具有重要的应用前景而引起了广泛关注。介绍了实现2μm激光输出的三个基本条件,综述了2μm全固态激光器的发展状况,对几种激光晶体进行了理论分析和实验对比,指出Tm,Ho:L... 近年来2μm波段的全固态激光器由于在测高、测距、大气遥感等方面具有重要的应用前景而引起了广泛关注。介绍了实现2μm激光输出的三个基本条件,综述了2μm全固态激光器的发展状况,对几种激光晶体进行了理论分析和实验对比,指出Tm,Ho:LuLF是今后2μm全固态激光器研究的一个发展方向。 展开更多
关键词 激光技术 全固态激光器 激光二极管阵列 2μm波长
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高光束质量大功率半导体激光阵列的热特性 被引量：12
4
作者 王智群 尧舜 +2 位作者 崔碧峰 王智勇 沈光地 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2497-2501,共5页
针对目前大功率半导体激光短阵列器件和多个半导体激光单元器件集成结构应用于全光纤结构光纤激光器的发展趋势及其相关热控制理论的缺乏,利用有限元软件ANSYS对基于标准传导热沉散热结构的高光束质量半导体激光阵列(LDA)进行热特性仿... 针对目前大功率半导体激光短阵列器件和多个半导体激光单元器件集成结构应用于全光纤结构光纤激光器的发展趋势及其相关热控制理论的缺乏,利用有限元软件ANSYS对基于标准传导热沉散热结构的高光束质量半导体激光阵列(LDA)进行热特性仿真计算,通过改变阵列内部发光单元间距、发光单元数,将传统高填充因子厘米阵列(cm-bar)结构过渡到短阵列器件或多单元集成器件热模型,其热特性,为这种具有高光束质量的新型器件的设计及其高性能、长寿命散热提供了理论基础。 展开更多
关键词 激光器 半导体激光阵列 热阻 高光束质量
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1.1 W内腔和频连续波橙黄光Nd∶YVO_4激光器(英文) 被引量：10
5
作者 吕彦飞 张喜和 +3 位作者 姚治海 檀慧明 卢俊 邵永红 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期736-739,共4页
研制了一种由激光二极管阵列端面泵浦的Nd∶YVO4晶体腔内双波长和频连续波大功率橙黄光激光器。利用I类临界相位匹配LBO,由1 064 nm和1 342 nm内腔和频获得了593 nm橙黄激光。在12 W注入泵浦功率下,获得了1.1 W的TEM00模和低噪声橙黄激... 研制了一种由激光二极管阵列端面泵浦的Nd∶YVO4晶体腔内双波长和频连续波大功率橙黄光激光器。利用I类临界相位匹配LBO,由1 064 nm和1 342 nm内腔和频获得了593 nm橙黄激光。在12 W注入泵浦功率下,获得了1.1 W的TEM00模和低噪声橙黄激光输出,光光转换效率为9.2%,M2因子<1.2,4 h功率不稳定度<±2%。该输出功率是目前腔内和频593 nmNd∶YVO4激光器中最高的。 展开更多
关键词 激光二极管阵列 和频 全固态激光器 橙黄光激光器
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激光二极管阵列的窄线宽、可调谐输出 被引量：10
6
作者 苏宙平 楼祺洪 +2 位作者 董景星 周军 魏运荣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期751-754,共4页
外腔反馈的激光二极管阵列(LDA)可获得窄线宽、可调谐的光谱输出。外腔由快轴准直镜、准直光学系统和闪耀光栅组成。由于阵列中各发光单元的排列弯曲导致不同波长的光原路返回,引起谱线展宽,在输出光路中加入光谱滤波器,使激光二极管阵... 外腔反馈的激光二极管阵列(LDA)可获得窄线宽、可调谐的光谱输出。外腔由快轴准直镜、准直光学系统和闪耀光栅组成。由于阵列中各发光单元的排列弯曲导致不同波长的光原路返回,引起谱线展宽,在输出光路中加入光谱滤波器,使激光二极管阵列的线宽进一步窄化。这样,激光二极管阵列的输出光谱由自由运转时的2 nm压缩到0.12 nm,在恒定温度23℃时,实现了激光在806～818 nm的调谐,调谐范围达12 nm。 展开更多
关键词 激光技术 激光二极管阵列 外腔 窄线宽 可调谐
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激光光幕靶测速系统设计 被引量：11
7
作者 江念 王召巴 陈友兴 《测试技术学报》 2013年第4期354-357,共4页
针对室内外全天候条件下高精度测量弹丸速度的需求,设计了一种新型激光光幕靶.该激光光幕靶采用线性排列的红外激光管阵列作为发光光源,两列平行排布的红外光敏二极管作为接收器件,形成具有两个光幕的双光幕光幕靶.采用主动式光源,该测... 针对室内外全天候条件下高精度测量弹丸速度的需求,设计了一种新型激光光幕靶.该激光光幕靶采用线性排列的红外激光管阵列作为发光光源,两列平行排布的红外光敏二极管作为接收器件,形成具有两个光幕的双光幕光幕靶.采用主动式光源,该测速系统测试效率高、精度高且不受天气影响,一次测量系统的CPLD数字逻辑电路可计算得到弹丸的两个飞行时间,便于互相比较和对照.野外实弹试验表明,该测速系统灵敏度高,工作稳定可靠,测试数据准确. 展开更多
关键词 激光光幕靶 红外激光管 光敏二极管阵列 弹丸 测速系统
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阵列半导体激光器的光束参数测量与光纤耦合 被引量：5
8
作者 高明伟 高春清 +2 位作者 高雪松 魏光辉 薄报学 《光学技术》 EI CAS CSCD 2002年第3期201-203,206,共4页
采用ISO推荐的方法测量了发光面为 1μm× 15 0 μm的阵列半导体激光器的光束半径、远场发散角、束腰位置、瑞利长度 ,并根据测量结果计算了光束传输因子 (M2 因子 )。以此为基础 ,研究了半导体激光器光束的快轴准直以及光纤耦合技... 采用ISO推荐的方法测量了发光面为 1μm× 15 0 μm的阵列半导体激光器的光束半径、远场发散角、束腰位置、瑞利长度 ,并根据测量结果计算了光束传输因子 (M2 因子 )。以此为基础 ,研究了半导体激光器光束的快轴准直以及光纤耦合技术 ,采用微柱面透镜准直后 ,阵列半导体激光器快轴方向发散角可减小到 0 .48°。设计了光纤耦合光学系统 ,与 10 0 μm光纤耦合时的耦合效率为 71.0 % ,与 2 0 0 μm光纤耦合时的效率为 83.4%。 展开更多
关键词 阵列半导体激光器 光束参数测量 快轴准直 光纤耦合
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LDA耦合系统透镜导管的理论与实验研究 被引量：8
9
作者 刘晓娟 傅汝廉 +3 位作者 秦华 史新刚 卓然然 郜洪云 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期167-172,共6页
用光线追迹的方法,理论推导了透镜导管各参数优化的一般公式,给出了优化参数;在此基础上,模拟了导管内光线的传输,统计了透镜导管出射光束的强度分布,讨论了各参数对耦合效果的影响。依据理论优化的结果,设计加工了透镜导管并进行了耦... 用光线追迹的方法,理论推导了透镜导管各参数优化的一般公式,给出了优化参数;在此基础上,模拟了导管内光线的传输,统计了透镜导管出射光束的强度分布,讨论了各参数对耦合效果的影响。依据理论优化的结果,设计加工了透镜导管并进行了耦合实验,测量了输出光束的强度分布,给出了光斑图像。实验测得耦合效率高于91%,输出光束强度分布平滑均匀,光斑质量良好,与理论模拟吻合并优于以往的研究结果。 展开更多
关键词 激光技术 透镜导管 二极管阵列 耦合系统
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热畸变对单板条热容激光器输出的影响 被引量：7
10
作者 李劲东 郭明秀 +3 位作者 复文强 姜本学 胡企铨 施翔春 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期45-49,共5页
开展了激光二极管（LD）抽运的全固态热容激光器的理论与实验研究,数值模拟了在热容工作条件下侧面抽运的Nd∶YAG板条激光器的热透镜效应,分析了热透镜效应对激光输出的影响,并进行了相应的实验论证。实验中采用的晶体尺寸为57mm×4... 开展了激光二极管（LD）抽运的全固态热容激光器的理论与实验研究,数值模拟了在热容工作条件下侧面抽运的Nd∶YAG板条激光器的热透镜效应,分析了热透镜效应对激光输出的影响,并进行了相应的实验论证。实验中采用的晶体尺寸为57mm×40mm×4mm,激光二极管阵列的抽运峰值功率为12kW,重复频率为1kHz,占空比为20%,为了获得较高的增益,将抽运光通过光学系统进行聚焦,抽运光在晶体侧面的光斑大小为15mm×57mm.实验中观察了1s内的脉冲能量输出的波动情况,在开始工作的时候单脉冲能量输出为1J,在1s后单脉冲能量输出下降到开始的50%。 展开更多
关键词 激光器 瞬态热畸变分析 激光二极管阵列 侧抽运
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808nm激光二极管阵列波长光束组合20W输出 被引量：8
11
作者 刘波 李强 +4 位作者 张雪 惠勇凌 韩军婷 姜梦华 庞恺 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1633-1638,共6页
基于多波长光束组合技术,利用光栅的衍射和外腔的反馈,将激光二极管阵列(LDA)发光单元锁定在不同的波长上,以近似平行光束沿光栅的-1级衍射方向组合输出,改善LDA输出光束质量。实验采用发光单元宽度为100μm、周期为500μm,由19个单元... 基于多波长光束组合技术,利用光栅的衍射和外腔的反馈,将激光二极管阵列(LDA)发光单元锁定在不同的波长上,以近似平行光束沿光栅的-1级衍射方向组合输出,改善LDA输出光束质量。实验采用发光单元宽度为100μm、周期为500μm,由19个单元构成的1 cm普通商用LDA,在连续运行最大注入电流60.6 A时,自由运转输出功率49.8 W时,获得功率为20.1 W的组合光束稳定输出,其光谱宽度为15 nm,对应的远场发散角由约70 mrad变为1.66 mrad,改善后光束质量因子约为32,其值与单个发光单元的光束质量相当。 展开更多
关键词 激光二极管阵列 光谱光束组合 波长光束组合 衍射光栅
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大功率半导体激光器阵列稳态温度分布分析 被引量：7
12
作者 谢红云 陈国鹰 +2 位作者 安振峰 辛国锋 康志龙 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1084-1088,共5页
通过对大功率激光器阵列热现象的分析 ,采用有限元分析法建立了大功率激光器稳态工作时的空间温度分布模型 ,给出了具体的温度分布曲线 ,由此模型得出大功率激光器阵列沿谐振腔方向有一定的温度差 .该模型给出的载体、芯片的温度分布 ,... 通过对大功率激光器阵列热现象的分析 ,采用有限元分析法建立了大功率激光器稳态工作时的空间温度分布模型 ,给出了具体的温度分布曲线 ,由此模型得出大功率激光器阵列沿谐振腔方向有一定的温度差 .该模型给出的载体、芯片的温度分布 ,可以指导阵列载体、散热器的设计 ,优化它们的尺寸 .样品的实验数据与模型的理论预测结果吻和得很好 . 展开更多
关键词 大功率 激光器阵列 热模型 温度分布
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闪耀光栅阵列用于半导体激光器列阵光束整形 被引量：6
13
作者 郑春艳 郑国兴 +1 位作者 周崇喜 杜春雷 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B04期62-66,共5页
介绍了半导体激光器列阵的光束整形理论,设计并制作了由两个闪耀光栅阵列构成的整形光学系统,理论计算表明该系统能将激光器快、慢轴方向的光参数积变为5.7 mm·mrad和8.9 mm·mrad。在整形实验中测得变换后快、慢轴方向的光参... 介绍了半导体激光器列阵的光束整形理论,设计并制作了由两个闪耀光栅阵列构成的整形光学系统,理论计算表明该系统能将激光器快、慢轴方向的光参数积变为5.7 mm·mrad和8.9 mm·mrad。在整形实验中测得变换后快、慢轴方向的光参数积分别为12 mm·mrad和9.5 mm·mrad,经透镜聚焦后能够实现与芯径200μm,数值孔径0.22的光纤耦合。 展开更多
关键词 激光技术 光束整形 闪耀光栅 半导体激光器列阵 衍射光学器件 光纤耦合
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157W准连续AlGaAs/GaAs激光二极管线列阵 被引量：4
14
作者 方高瞻 肖建伟 +7 位作者 马骁宇 谭满清 刘宗顺 刘素平 胡长虹 鲁琳 李秀芳 王梅 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期102-104,共3页
通过优化设计量子阱结构和列阵结构，减小腔面光功率密度，避免器件腔面灾变损伤，得到１ｃｍ ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ 激光二极管线列阵，在热沉温度２１℃，脉冲宽度２００μｓ，重复频率１００Ｈｚ时，输出峰值功率达１５７Ｗ．
关键词 激光二极管 列阵 砷化镓
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半导体激光二极管的光纤耦合技术 被引量：7
15
作者 王侠 欧阳竑 李苏 《光电技术应用》 2010年第3期26-32,共7页
将半导体激光二级管(LD)发出的光更高效地注入到光纤中是光纤激光器与光纤放大器研究的先决条件.半导体激光二级管包括二极管单管、条形巴、二维堆栈和二极管阵列等,其各自的耦合技术之间有联系也有区别.分析介绍了有代表性的柱状楔形法... 将半导体激光二级管(LD)发出的光更高效地注入到光纤中是光纤激光器与光纤放大器研究的先决条件.半导体激光二级管包括二极管单管、条形巴、二维堆栈和二极管阵列等,其各自的耦合技术之间有联系也有区别.分析介绍了有代表性的柱状楔形法、V型槽法、微透镜法等二极管单管与光纤的耦合技术;光纤束耦合法、光束整形法等二极管条形巴与光纤的耦合技术;以及二极管二维堆栈和二极管阵列与光纤的耦合技术等各种光纤耦合技术,比较了这些方法之间的共通点,供今后的研究人员选择和参考. 展开更多
关键词 激光二极管 光纤耦合 光纤束 光纤列阵 V型槽 预准直
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半导体激光器光束匀化系统的光学设计 被引量：7
16
作者 孙玉博 熊玲玲 +2 位作者 张普 王明培 刘兴胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期132-137,共6页
为了提高半导体激光器光束的均匀性,设计了非球面与微柱透镜阵列相结合的匀光系统。快轴方向利用光线追迹设计非球面匀化透镜;慢轴方向采用微柱透镜阵列对光束进行分割叠加。半导体激光器输出光束通过该匀光系统,在目标面上可以得到能... 为了提高半导体激光器光束的均匀性,设计了非球面与微柱透镜阵列相结合的匀光系统。快轴方向利用光线追迹设计非球面匀化透镜;慢轴方向采用微柱透镜阵列对光束进行分割叠加。半导体激光器输出光束通过该匀光系统,在目标面上可以得到能量匀化的方形光斑。利用Zemax光学软件对半导体激光器单管和阵列进行匀化仿真,验证了该匀化系统应用于半导体激光器整形的可行性,得到了目标面动态范围变化对均匀度的影响程度,研究了微柱透镜阵列间距变化及快轴匀化透镜旋转对光斑均匀度的影响。单管和阵列在输出面上的光斑均匀度均大于90%,能量传输效率分别为95.4%和96.2%。该设计结果对半导体激光器光束匀化具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 光束匀化 半导体激光器 微透镜阵列 光学设计 激光光学
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大面阵激光二极管阵列端面泵浦耦合技术 被引量：7
17
作者 王振国 段文涛 +3 位作者 郑建刚 蒋新颖 严雄伟 李明中 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1683-1686,共4页
为了满足常温Yb:YAG激光放大器对泵浦功率密度的要求,设计了一种高缩束比的耦合系统。根据激光二极管(LD)的发光特性,将输出功率为80kW的LD阵列进行拟球面排列,采用正交柱面透镜配合空心导光管进行泵浦耦合,耦合系统的面积缩束比高达86... 为了满足常温Yb:YAG激光放大器对泵浦功率密度的要求,设计了一种高缩束比的耦合系统。根据激光二极管(LD)的发光特性,将输出功率为80kW的LD阵列进行拟球面排列,采用正交柱面透镜配合空心导光管进行泵浦耦合,耦合系统的面积缩束比高达86∶1。模拟计算表明,该耦合系统的耦合效率对导光管反射板的反射率依赖性较低,且脱离耦合系统后的泵浦光传输8.5mm后,依然可以保持泵浦光场的轮廓,满足端面泵浦的常温Yb:YAG片状放大器对泵浦耦合系统的要求。 展开更多
关键词 激光技术 激光二极管阵列 泵浦耦合 正交柱透镜 空心导管
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高功率、高效率808nm半导体激光器阵列 被引量：7
18
作者 王贞福 杨国文 +3 位作者 吴建耀 宋克昌 李秀山 宋云菲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第16期109-114,共6页
通过设计高效率808 nm非对称宽波导外延结构,减少P型波导层和包层的自由载流子光吸收,实现腔内光吸收损耗为0.63 cm^(-1).制备的808 nm半导体激光器阵列在室温25?C下,实现驱动电流135 A,工作电压1.76 V,连续输出功率大于150 W,斜率效率... 通过设计高效率808 nm非对称宽波导外延结构,减少P型波导层和包层的自由载流子光吸收,实现腔内光吸收损耗为0.63 cm^(-1).制备的808 nm半导体激光器阵列在室温25?C下,实现驱动电流135 A,工作电压1.76 V,连续输出功率大于150 W,斜率效率高达1.25 W/A,中心波长809.3 nm,器件最高电光转换效率为65.5%,这是目前国内报道的808 nm半导体激光器阵列的最高电光转换效率,达到国际同类器件最好水平. 展开更多
关键词 半导体激光器阵列 电光转换效率 光吸收损耗 非对称宽波导结构
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高功率激光二极管端面抽运重复频率Yb:YAG激光器 被引量：6
19
作者 蒋东镔 段文涛 +3 位作者 徐美健 蒋新颖 於海武 李明中 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1831-1834,共4页
采用940 nm InGaAs激光二极管(LD)阵列端面抽运片状Yb:YAG晶体,谐振腔采用V形有源镜构型,实现了1030 nm红外激光输出。实验中分别测试了激光器在不同重复频率(1 Hz,2 Hz,5 Hz,10 Hz)条件下的激光输出特性。当输出耦合镜的反射率为73%,... 采用940 nm InGaAs激光二极管(LD)阵列端面抽运片状Yb:YAG晶体,谐振腔采用V形有源镜构型,实现了1030 nm红外激光输出。实验中分别测试了激光器在不同重复频率(1 Hz,2 Hz,5 Hz,10 Hz)条件下的激光输出特性。当输出耦合镜的反射率为73%,在抽运能量为7.6 J(功率密度为13 kW/cm3)时,1 Hz重复频率输出稳定运行于2.43 J,光-光转换效率为32%,斜率效率为54.5%;10 Hz重复频率输出稳定运行于1.76 J,光-光转换效率为23.2%,斜率效率为43.3%。 展开更多
关键词 激光器 YB:YAG晶体 激光二极管阵列 端面抽运 重复频率
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高功率半导体激光器光束非相干合成技术进展 被引量：6
20
作者 辛国锋 皮浩洋 +4 位作者 沈力 瞿荣辉 蔡海文 方祖捷 陈高庭 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2010年第10期17-20,共4页
半导体激光器阵列的输出光功率密度较低、输出光束质量较差的缺点限制了它的广泛应用。介绍了提高输出光功率密度和输出光束质量的非相干技术波长合成技术、偏振合成技术和空间交叉合成技术的最新进展,对实现各种技术的结构和实验结果... 半导体激光器阵列的输出光功率密度较低、输出光束质量较差的缺点限制了它的广泛应用。介绍了提高输出光功率密度和输出光束质量的非相干技术波长合成技术、偏振合成技术和空间交叉合成技术的最新进展,对实现各种技术的结构和实验结果进行了综述报道。 展开更多
关键词 光电子学 半导体激光器阵列 非相干 光束合成技术
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