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大口径高功率激光二极管阵列端面泵浦技术研究 被引量:6
1
作者 贾伟 李明中 +3 位作者 丁磊 罗亦鸣 唐军 张小民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B04期105-107,共3页
采用大口径、高功率激光二极管阵列的大型全固化二极管泵浦激光系统能够产生高功率、大能量、高重复频率和高光束质量的激光。为了实现对介质的高效泵浦,将空心透镜导管应用于大口径高功率激光二极管阵列耦合系统。基于3维光线追迹的数... 采用大口径、高功率激光二极管阵列的大型全固化二极管泵浦激光系统能够产生高功率、大能量、高重复频率和高光束质量的激光。为了实现对介质的高效泵浦,将空心透镜导管应用于大口径高功率激光二极管阵列耦合系统。基于3维光线追迹的数值计算方法,编制了LD纵向泵浦耦合系统模拟软件,对空心透镜导管进行模拟与设计,将发光面积超过100 cm2、功率达48 kW的二极管阵列发出的泵浦光,耦合到面积仅4cm2 的Nd:YLF中,在系统耦合效率超过70%的同时,增益介质表面泵浦场具有良好的均匀性。 展开更多
关键词 激光二极管阵列 放大器 端面泵浦
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一种微波输能的高效二极管阵列整流电路设计与分析 被引量:2
2
作者 宋炜 张淮清 +2 位作者 肖辉 彭文雄 肖冬萍 《空间电子技术》 2020年第2期33-38,共6页
微波无线能量传输是实现远距离无线传能的主要方式之一,也是空间太阳能电站系统的核心技术之一。微波整流电路是实现微波到直流转换的关键环节,为实现大功率、远距离微波无线能量传输,文章设计了一种频率为2.45GHz的二极管阵列整流电路... 微波无线能量传输是实现远距离无线传能的主要方式之一,也是空间太阳能电站系统的核心技术之一。微波整流电路是实现微波到直流转换的关键环节,为实现大功率、远距离微波无线能量传输,文章设计了一种频率为2.45GHz的二极管阵列整流电路,能在大功率下完成高效整流,且对负载变化的敏感度低。测试表明:在27dBm输入功率、150Ω负载下,MW-DC转换效率最大达71.83%;输入功率为23~32dBm时的转换率高于65%;即使输入功率低至17dBm的转换率仍高于50%。因此,论文所提整流电路的输入功率动态范围大,最高可达32dbm,且转换效率高,可用于微波无线能量传输中。 展开更多
关键词 微波传能 整流电路 转换效率 二极管阵列
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空心透镜导管的模拟与设计 被引量:23
3
作者 贾伟 胡永明 +2 位作者 李明中 罗亦明 张小民 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期939-942,共4页
采用大口径、高功率激光二极管 (LD)阵列的大型全固化二极管抽运激光系统 (DPSSLs)能够产生高功率、大能量、高重复频率的优良激光。为了实现对介质的高效抽运 ,将空心透镜导管应用于大口径高功率激光二极管阵列耦合系统。基于三维光线... 采用大口径、高功率激光二极管 (LD)阵列的大型全固化二极管抽运激光系统 (DPSSLs)能够产生高功率、大能量、高重复频率的优良激光。为了实现对介质的高效抽运 ,将空心透镜导管应用于大口径高功率激光二极管阵列耦合系统。基于三维光线追迹的数值计算方法 ,编制了LD纵向抽运耦合系统模拟软件 ,对空心透镜导管进行模拟与设计 ,使系统耦合效率超过 90 %的同时 ,增益介质表面抽运场具有良好的均匀性 ,实现了对介质的高效均匀抽运 ;同时通过改变空心透镜导管的参数进行模拟比较 ,得出了空心透镜导管设计的经验公式 。 展开更多
关键词 激光技术 空心透镜导管 光线追迹 激光二极管阵列
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880nm半导体激光器列阵及光纤耦合模块 被引量:23
4
作者 王祥鹏 梁雪梅 +2 位作者 李再金 王冰冰 王立军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1021-1027,共7页
为了使半导体激光泵浦Nd∶YVO4固体激光器能获得大功率、高光束质量、线偏振的激光输出,利用PICS3D软件设计了InGaAs/GaAs应变量子阱结构,制作了发射波长为880 nm的大功率半导体激光器列阵。该激光器列阵激射区单元宽为100μm,周期为200... 为了使半导体激光泵浦Nd∶YVO4固体激光器能获得大功率、高光束质量、线偏振的激光输出,利用PICS3D软件设计了InGaAs/GaAs应变量子阱结构,制作了发射波长为880 nm的大功率半导体激光器列阵。该激光器列阵激射区单元宽为100μm,周期为200μm,填充因子为50%,激光器列阵CS封装模块室温连续输出功率达60.8 W,光谱半高全宽(FWHM)为2.4 nm。为进一步改善大功率半导体激光器列阵的光束质量,增加半导体激光端面泵浦功率密度,采用阶梯反射镜组对880 nm大功率半导体激光器列阵进行了光束整形,利用阶梯镜金属表面反射率受近红外波长变化影响小的特点,研制出高稳定性、大功率光纤耦合模块。模块输出功率为44.9 W,光-光耦合效率达73.8%,尾纤芯径Φ为400μm,数值孔径(NA)为0.22。 展开更多
关键词 880nm半导体激光器列阵 光纤耦合 阶梯镜
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线阵探测器(LDA)的现状及发展趋势 被引量:14
5
作者 J.柯斯克能 蔺春涛 高冬 《CT理论与应用研究(中英文)》 2002年第3期12-15,共4页
本文概述了当前的线阵探测器(LDA)技术及未来发展, 同时详细说明了LDA的重要性能特征,并对不同应用下不同的阵列设计进行了讨论。目前芬兰探测技术公司已将该项技术成功应用于大型集装箱检测系统, 工业CT, 医用CT, L型双能探测器等工业... 本文概述了当前的线阵探测器(LDA)技术及未来发展, 同时详细说明了LDA的重要性能特征,并对不同应用下不同的阵列设计进行了讨论。目前芬兰探测技术公司已将该项技术成功应用于大型集装箱检测系统, 工业CT, 医用CT, L型双能探测器等工业医学应用中. 展开更多
关键词 LDA 线阵探测器 x射线照相机 CT成像 光电二极管阵列 晶体 探测器 无损检测 NDT X射线源 现状 发展趋势
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二极管阵列侧面泵浦固体激光介质的光场分布 被引量:13
6
作者 王建华 金锋 +5 位作者 翟刚 侯天晋 时顺森 李晶 马楠 陈仁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期421-426,458,共7页
研究LD阵列侧面泵浦Nd:YAG激光器泵浦光场的分布特点。首先,在已建立的二极管单bar单侧面泵浦YAG晶体泵浦光场分布数值模型的基础上,进一步建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦YAG晶体的泵浦光场分布数值模型。然后,根据所建模型,采... 研究LD阵列侧面泵浦Nd:YAG激光器泵浦光场的分布特点。首先,在已建立的二极管单bar单侧面泵浦YAG晶体泵浦光场分布数值模型的基础上,进一步建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦YAG晶体的泵浦光场分布数值模型。然后,根据所建模型,采用光线追迹的方法,借助Matlab编程模拟了单侧面、二侧面、三侧面、五侧面泵浦方式的泵浦光分布特点,分析了系统参数:介质半径、介质吸收系数、光束光腰半径、泵浦距离、二极管bar间距、介质表面粗糙程度对泵浦光分布特性的影响,总结出了一般规律。可为二极管泵浦固体激光器的结构设计和实验研究提供理论参考。在理论分析的基础上,进行了单侧面、二侧面泵浦方式的二极管阵列直接侧面泵浦固体激光器的实验研究。实验结果与理论分析结果基本相符,验证了所建数值模型的正确性。该数值模型的特点是:采用光线追迹方法;适用于漫反射表面工作物质;适用于多种侧面直接泵浦方式,具有可扩充性。 展开更多
关键词 二极管侧面泵浦 光场分布 模拟计算 泵浦均匀性
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盖革模式APD阵列激光雷达的三维成像仿真 被引量:12
7
作者 吴丽娟 李丽 任熙明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2180-2186,共7页
基于盖革模式APD阵列激光雷达是一种非扫描三维成像激光雷达,为研究系统的三维成像效果,对该系统的三维图像进行仿真。首先应用光线追踪法构建三维场景;并对APD像元的探测概率和累积概率进行仿真,在此基础上给出对探测距离仿真的方法,... 基于盖革模式APD阵列激光雷达是一种非扫描三维成像激光雷达,为研究系统的三维成像效果,对该系统的三维图像进行仿真。首先应用光线追踪法构建三维场景;并对APD像元的探测概率和累积概率进行仿真,在此基础上给出对探测距离仿真的方法,得到激光雷达探测的距离像;最后通过坐标变换将距离像转化为三维图像,实现了三维场景重建。仿真结果表明,该方法能较好地仿真出激光雷达获得的场景三维图像,并可以为APD阵列激光雷达的研究提供仿真试验数据。 展开更多
关键词 激光雷达 APD阵列 盖革模式 三维成像仿真
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大功率半导体激光器阵列光束整形新进展 被引量:10
8
作者 俞建杰 谭立英 +1 位作者 马晶 杨玉强 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2008年第4期34-42,共9页
大功率半导体激光器阵列(LDA)的应用日益广泛,但受其发光机制的限制,光束质量较差。为满足应用要求,必须对LDA光束进行整形处理。介绍了LDA光束整形的基本原理和关键技术,按照光束传播特性的不同,将整形技术分为两大类,即几何光学光束... 大功率半导体激光器阵列(LDA)的应用日益广泛,但受其发光机制的限制,光束质量较差。为满足应用要求,必须对LDA光束进行整形处理。介绍了LDA光束整形的基本原理和关键技术,按照光束传播特性的不同,将整形技术分为两大类,即几何光学光束整形和衍射光学光束整形方法进行了阐述。在阐述典型例子的基础上,分析和比较了各种整形方法的优点和不足。 展开更多
关键词 激光技术 几何光学 半导体激光器阵列 光束整形 衍射光学
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二极管激光器运行特性的研究 被引量:5
9
作者 王海林 黄维玲 +1 位作者 周卓尤 曹红兵 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期23-25,共3页
对输出功率为 5 0W的激光二极管的运行特性进行了测试 ,研究了冷却水温对激光二极管输出功率的影响 ,以及工作电流和冷却水温对激光二极管中心波长漂移的影响 。
关键词 激光二极管阵列 运行特性 输出功率 中心波长 固体激光器
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准连续17kW808nm GaAs/AlGaAs叠层激光二极管列阵 被引量:9
10
作者 方高瞻 马骁宇 +2 位作者 王国宏 谭满清 蓝永生 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期649-653,共5页
高功率激光二极管列阵广泛应用于抽运固体激光器。报道了 17kWGaAs/AlGaAs叠层激光二极管列阵的设计、制作过程和测试结果。为了提高器件的输出功率 ,一方面采用宽波导量子阱外延结构 ,降低腔面光功率密度 ,提高单个激光条的输出功率 ,... 高功率激光二极管列阵广泛应用于抽运固体激光器。报道了 17kWGaAs/AlGaAs叠层激光二极管列阵的设计、制作过程和测试结果。为了提高器件的输出功率 ,一方面采用宽波导量子阱外延结构 ,降低腔面光功率密度 ,提高单个激光条的输出功率 ,通过金属有机物化学气相沉积 (MOCVD)方法进行材料生长 ,经过光刻、金属化、镀膜等工艺制备 1cm激光条 ,填充密度为 80 % ,单个激光条输出功率达 10 0W以上 ;另一方面器件采用高密度叠层封装结构 ,提高器件的总输出功率 ,实现了 16 0个激光条叠层封装 ,条间距 0 5mm。经测试 ,器件输出功率达 17kW ,峰值波长为 80 7 6nm ,谱线宽度为 4 9nm。 展开更多
关键词 激光技术 激光二极管列阵 叠层 GAAS/ALGAAS
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矩形阵列LED均匀配光的对称性分析 被引量:6
11
作者 张航 吴梦荧 +3 位作者 马宇飞 苏泽宇 刘超 周海波 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第10期252-258,共7页
针对直下式发光二极管(LED)平板光源,在矩形阵列排布条件下,通过照度图的对称性分析,采用一种基于分段式配光曲线生成折射率为1.4935的配光透镜的方法,从而实现整体照度均匀。设置距高比为4.1,以方形阵列排布的直下式LED平板光源为例,... 针对直下式发光二极管(LED)平板光源,在矩形阵列排布条件下,通过照度图的对称性分析,采用一种基于分段式配光曲线生成折射率为1.4935的配光透镜的方法,从而实现整体照度均匀。设置距高比为4.1,以方形阵列排布的直下式LED平板光源为例,通过能量分配设计方法完成配光透镜的设计,仿真结果表明,目标面上照度的均匀度高于0.85,光效达到0.9以上,并适用于扩展光源。利用对称性分析可得到上述直下式LED平板光源出光面所能达到的均匀度上限,这对LED平板光源的光学设计具有指导意义。 展开更多
关键词 光学设计 LED阵列 对称性 均匀度 照度
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带有腔面非注入区的大功率808nm GaAs/AlGaAs激光二极管列阵 被引量:4
12
作者 方高瞻 肖建伟 +4 位作者 马骁宇 谭满清 刘宗顺 刘素平 冯小明 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第12期9-11,共3页
报导了带有腔面非注入区的 80 8nmGaAs/AlGaAs激光二极管列阵的制作过程和测试结果。在器件前后腔面处引入 2 5μm非注入区 ,填充密度为 17%的 1cm激光二极管列阵最高连续输出功率达 87W ,热沉温度是 2 5℃ ,抗COD能力比没有非注入区的... 报导了带有腔面非注入区的 80 8nmGaAs/AlGaAs激光二极管列阵的制作过程和测试结果。在器件前后腔面处引入 2 5μm非注入区 ,填充密度为 17%的 1cm激光二极管列阵最高连续输出功率达 87W ,热沉温度是 2 5℃ ,抗COD能力比没有非注入区的激光二极管列阵高 4 0 %。器件在连续 15W下恒功老化 ,工作寿命超过 50 0 0h。 展开更多
关键词 非注入区 COD GAAS/ALGAAS 激光二级管列阵 腔面 固件激光器
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V形槽硅微通道冷却器研制 被引量:5
13
作者 李奇峰 吕文强 +1 位作者 武德勇 唐淳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B04期114-116,共3页
报道了V形槽硅微通道冷却器的结构和主要制作工艺,研制了冷却器样品。性能测试结果表明冷却器在供水压力为2×105Pa时,封装面热阻尼系数为0.051 ℃·cm2/W,能够用于封装峰值功率密度达到1 kW/cm2、工作占空比大于10%的激光二极... 报道了V形槽硅微通道冷却器的结构和主要制作工艺,研制了冷却器样品。性能测试结果表明冷却器在供水压力为2×105Pa时,封装面热阻尼系数为0.051 ℃·cm2/W,能够用于封装峰值功率密度达到1 kW/cm2、工作占空比大于10%的激光二极管面阵。其冷却能力与数值模拟结果较吻合,尚存在流量较小的问题,原因可能在于导流槽内存在较大的水头损失,同时与导流槽的结构有关。 展开更多
关键词 V形槽 硅微通道冷却器 热阻 激光二极管面阵
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半导体激光器阵列的远场分布模型和分布特性研究 被引量:3
14
作者 董丽丽 许文海 +1 位作者 万军华 唐文彦 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1304-1308,共5页
从亥姆霍兹方程出发,以单管半导体激光器(LD)分布特性为基础,提出了半导体激光器阵列(LDA)远场分布模型,模型理论仿真结果与LDA实际测试数据符合地很好,实验结果表明:在LDA能量分布95%的主要区域内,该理论模型拟合测量数据的误差小于5%... 从亥姆霍兹方程出发,以单管半导体激光器(LD)分布特性为基础,提出了半导体激光器阵列(LDA)远场分布模型,模型理论仿真结果与LDA实际测试数据符合地很好,实验结果表明:在LDA能量分布95%的主要区域内,该理论模型拟合测量数据的误差小于5%。且理论模型和实验结果同时证明:在传输距离达到一定值后,LDA光束截面的光强分布在平行结平面方向一直呈双峰结构。 展开更多
关键词 半导体激光器阵列 远场分布模型 光强分布
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半导体激光器线阵的棱镜组光束整形器和光纤耦合输出 被引量:2
15
作者 王春灿 张帆 +2 位作者 刘楚 宁提纲 简水生 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期664-666,共3页
针对半导体激光器线阵输出光束快慢轴方向光参数积不对称问题,提出并制作了基于直角棱镜片的光束整形器,其具有结构简单紧凑,制作安装容易的特点。通过数值仿真和实验对光束整形器进行了分析,研究表明整形器实现了半导体激光器线阵输出... 针对半导体激光器线阵输出光束快慢轴方向光参数积不对称问题,提出并制作了基于直角棱镜片的光束整形器,其具有结构简单紧凑,制作安装容易的特点。通过数值仿真和实验对光束整形器进行了分析,研究表明整形器实现了半导体激光器线阵输出光束的对称化,并且光束经过透镜聚焦后对数值孔径为0.46,直径为200μm的光纤进行耦合,效率为53%。 展开更多
关键词 激光技术 光束整形 半导体激光器线阵 光纤耦合
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二极管激光器阵列封装工艺对smile效应影响因素分析 被引量:4
16
作者 李弋 郑钢 +2 位作者 雷军 高松信 武德勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期24-27,共4页
Smile效应是限制二极管激光器阵列应用的一个重要因素。研究了激光器封装工艺对smile效应的影响,研究结果表明,造成smile效应的因素主要有两个:一是焊接过程中芯片的焊接压力不均匀;二是芯片与热沉的热膨胀系数不匹配。使用低膨胀系数... Smile效应是限制二极管激光器阵列应用的一个重要因素。研究了激光器封装工艺对smile效应的影响,研究结果表明,造成smile效应的因素主要有两个:一是焊接过程中芯片的焊接压力不均匀;二是芯片与热沉的热膨胀系数不匹配。使用低膨胀系数的压条可以改善焊接过程中芯片压力的均匀性,而增大焊料凝固过程中的降温速率可以降低芯片与热沉的收缩量的差距,这两种方法都有利于改善smile效应。最后通过实验结果证明了以上方法在实际操作中是可行有效的。 展开更多
关键词 低应变 smile效应 二极管激光阵列 封装
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准连续5kW叠层激光二极管列阵
17
作者 方高瞻 肖建伟 +3 位作者 马骁宇 谭满清 冯小明 潘贵生 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第5期41-44,共4页
报导了 5kWGaAs/AlGaAs叠层激光二极管列阵的制作过程和测试结果。通过金属有机物化学气相沉积方法实现分别限制单量子阱结构。 1cm激光条的填充密度是70 %。采用 80个激光条叠层封装 ,激光条间距是 0 5mm ,功率密度达 1 2 5kW /cm2 ,... 报导了 5kWGaAs/AlGaAs叠层激光二极管列阵的制作过程和测试结果。通过金属有机物化学气相沉积方法实现分别限制单量子阱结构。 1cm激光条的填充密度是70 %。采用 80个激光条叠层封装 ,激光条间距是 0 5mm ,功率密度达 1 2 5kW /cm2 ,峰值波长是 80 9 0nm ,谱线宽度是 4 8nm。 展开更多
关键词 激光二极管列阵 GAAS/ALGAAS 准连续叠层 固体激光器 砷化镓 砷铝镓化合物
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Crosstalk of HgCdTe LWIR n-on-p diode arrays 被引量:2
18
作者 孙英会 张波 +6 位作者 于梅芳 廖清君 张燕 文鑫 姜偑璐 胡晓宁 戴宁 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期49-52,共4页
Crosstalk of HgCdTe long-wavelength infrared (LWIR) n-on-p diode arrays was measured using scanning laser microscopy. During the measurement, HgCdTe diode arrays with different diode pitches were frontside illuminat... Crosstalk of HgCdTe long-wavelength infrared (LWIR) n-on-p diode arrays was measured using scanning laser microscopy. During the measurement, HgCdTe diode arrays with different diode pitches were frontside illuminated by a He-Ne laser at liquid nitrogen temperature and room temperature. The experimental results show that crosstalk between the nearest neighboring diodes decreases exponentially as the diode pitch increases, and the factors that affect the obtained crosstalk are presented and analyzed. Crosstalk out of the nominal diode area (optically sensitive area) is also measured and discussed. 展开更多
关键词 CROSSTALK HGCDTE n-on-p diode arrays scanning laser microscope
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透镜导管耦合系统中光线三维追迹模拟分析 被引量:3
19
作者 樊叔维 沈玉婷 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2238-2242,共5页
半导体激光器抽运耦合系统是固体激光器的重要组成部分。非成像系统空心透镜导管构成的耦合系统非常适用于大功率的半导体抽运阵列。为了给出透镜导管耦合系统的最佳结构,需要研究抽运光束在耦合系统内及输出面的分布。利用几何光学理论... 半导体激光器抽运耦合系统是固体激光器的重要组成部分。非成像系统空心透镜导管构成的耦合系统非常适用于大功率的半导体抽运阵列。为了给出透镜导管耦合系统的最佳结构,需要研究抽运光束在耦合系统内及输出面的分布。利用几何光学理论,在三维空间内,建立了空心透镜导管中抽运光束传播的数学模型,推导了光束传播的三维轨迹方程;在全三维光线追迹的理论分析基础上,开发了模拟透镜导管耦合系统传输光线的3D计算机仿真软件;通过该软件可以自动获得全部抽运光线在透镜导管耦合系统中的真实传输路径及在耦合系统输出端面的分布。最后探讨了抽运光束通过空心透镜导管耦合系统后的能量转换效率。计算结果表明,空心透镜导管的能量转换效率可以达到96.08%以上。 展开更多
关键词 激光技术 激光二极管阵列 透镜导管 光线追迹 三维模拟
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880nm半导体激光主动照明光纤耦合模块 被引量:3
20
作者 王祥鹏 彭航宇 +1 位作者 李再金 王立军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1500-1504,共5页
为降低半导体激光主动照明红曝,选择波长880 nm大功率半导体激光器作为新型激光主动照明成像系统光源。根据光纤耦合过程光参数积不变原理,研制出波长880 nm大功率半导体激光器阵列单光纤耦合模块,利用光纤匀光作用使激光光束匀化整圆... 为降低半导体激光主动照明红曝,选择波长880 nm大功率半导体激光器作为新型激光主动照明成像系统光源。根据光纤耦合过程光参数积不变原理,研制出波长880 nm大功率半导体激光器阵列单光纤耦合模块,利用光纤匀光作用使激光光束匀化整圆后用于激光主动照明。首次在波长880 nm大功率半导体激光器上采用阶梯反射镜光束整形方法,使激光光参数积与光纤匹配,激光高效耦合进入纤芯400μm、数值孔径0.22的光纤。室温条件下光纤耦合模块连续输出功率44.9 W,电光转化效率35%,波长880 nm大功率半导体激光器阵列光纤耦合模块,不仅其红曝小而且对应CMOS图像传感器光谱响应度较高,系统成像质量好。 展开更多
关键词 半导体激光器阵列 波长880nm激光 激光主动照明 光束整形 阶梯镜
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