半导体激光器光纤微透镜耦合技术研究

《半导体激光器光纤微透镜耦合技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、长春理工大学硕士学位论文半导体激光器光纤微透镜耦合技术研究姓名：韩肇邦申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：马晓辉20080401摘要大功率半导体激光光纤耦合技术作为关键技术，日益受到人们广泛关注。本文主要对大功率半导体激光器光纤耦合进行了一定的分析和研究，介绍了几种光纤耦合方案，并对于不同的耦合方案进行了探讨。为了提高半导体激光器与光纤耦合的耦合效率和失配容忍度，提出了利用带柱状楔形微透镜的多模光纤与大功率单片式宽发射域半导体激光器进行耦合的新技术。根据大功率LD的光束特点，对楔形透镜光纤的楔角、柱面半径和工作距离等参数进行了优

2、化设计。采用模式耦合的方法，进行数值模拟。通过对光纤微透镜结构参数进行优化，得到了高达99％的理论耦合效率。同时，还在理论上讨论了耦合时在光线传输方囱上的失配容忍度。在实验中，得到了最高为87．05％的耦合效率。关键词：耦合效率失配容忍度宽发射域半导体激光器微透镜多模光纤ABSTRACTThetcchnologyofhigh—powerfibercouplingLD，whichSelVeSasitskeytechnique，getsallextensiveConcernfrompeople．Thethesismainlydidresea

3、rchandanalysisonthemethodsofcouplinglaserbeamfromhigllpowersemiconductorlaserdiodeintofiber．Aimingatdifferentcouplingmethods，lotsofresearcheshavebeendone．Anoveltechniquethatabroad—areadiodelaserisdirectlycoupledtoacylindricallensedmultimodefiberispresentedtoimprovethefib

4、ercouplingefficiencyandalignmenttolerance．Accordingtothehigh—powerLDs’characteristics，theparametersofthenovellensedfibersuchaswedgeangleofthelensedfiber,theradiusofcylindricalendfaceandtheworkingdistanceareoptimizedandsimulated．Withray-tracingtechnology,thetheoreticalsim

5、ulationisprocessing．Thecouplingefficiencycanreachashigh蕊99％withoptimizingparametersofthecylindricallensedmultimodefiberintheoreticalsimulation．Thealignmenttolerancesforraytracedirectionsarealsocalculated．Intheexperiment，thecouplingefficiencycanreach87．05％．Keywords：coupli

6、ngefficiencyalignmenttolerancebroad-a嘲diodelasermicrolensedmulti．mode矗ber长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文《半导体激光器光纤微透镜耦合技术研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者躲雏塑丝如互长春理工大学学位论文版权使

7、用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。储躲箍蓬羟婚立月幽指导导师签名：鲻』猛缝时；月卿第一章绪论§1．1大功率半导体激光器的发展20世纪60年代初期的半导体激光器是同质结型激光器，它是在一种材料上制作的p-n结二极管在正向大电流注入下，电子不断地向P区注入，空穴不断地

8、向n区注入。于是，在原来的p-n结耗尽区内实现了载流子分布的反转，由于电子的迁移速度比空穴的迁移速度快，在有源区发生辐射、复合，发射出荧光，在一定的条件下发生激光，这是一种只能以脉冲形式工作的半导体激光器。