半导体激光二极管光束质量评价

论文摘要

本论文介绍了半导体激光二极管的结构和原理,以及它的光场模式特性,综述了传统的一些半导体激光二极管光束质量评价标准。在此基础之上,提出了一种新的针对半导体激光二极管光束质量评价的方法。本论文主要完成的工作如下:1.综述了传统的一些激光二极管光束质量评价标准,主要有聚焦光板尺寸、远场发散角、衍射极限倍数因子、斯特列尔比、环围能量比,以及M2因子等。分析了它们各自适用的范围、优点和局限性。2.分析了影响激光二极管光束利用透镜进行准直的难易程度的主要因素,给出了一种新的光束质量评价方法,即用f参数:f衡量激光二极管的光束质量,(这里L是发光光源在平行于结平面方向的宽度,θ⊥是光束在垂直于结平面方向的发散角,θ//是平行于结平面方向的发散角,As是激光二极管的像散特性参量),较好地反映了在实际工程应用中光束准直的难易程度,此值越小越容易准直。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.1.1 半导体激光器发展的历史回顾
• 1.1.2 半导体激光器的应用
• 1.1.3 半导体激光二极管的光束质量评价
• 1.2 本论文的主要内容
• 1.2.1 结构安排
• 1.2.2 论文工作
• 第二章 半导体激光器的基本原理和结构
• 2.1 半导体激光器的基本工作原理
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 半导体激光器的粒子数反转条件
• 2.1.3 半导体激光器有源介质的增益系数
• 2.1.4 阈值增益
• 2.2 半导体激光器的基本结构
• 2.2.1 异质结半导体激光器
• 2.2.2 量子阱半导体激光器
• 2.3 本章小结
• 第三章 半导体二极管激光器光场模型
• 3.1 高斯光束
• 3.2 椭圆高斯光束
• 3.3 厄米余弦高斯光束
• 3.4 双峰高斯模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 激光二极管的光束质量评估
• 4.1 概述
• 4.2 传统光束质量评价标准
• 4.2.1 聚焦光斑尺寸
• 4.2.2 远场发散角
• 4.2.3 衍射极限倍数因子
• 4.2.4 斯特列尔比
• 4.2.5 环围能量比
• 2 因子'>4.2.6 M²因子
• 4.3 束宽的定义
• 4.4 一种针对半导体激光二极管光束质量评价的新方法
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献