高功率叠阵二极管激光器光束整形

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高功率叠阵二极管激光器光束整形

武德勇, 吕文强, 魏彬, 高松信

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武德勇, 吕文强, 魏彬, 等. 高功率叠阵二极管激光器光束整形[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

引用本文:

武德勇, 吕文强, 魏彬, 等. 高功率叠阵二极管激光器光束整形[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

Wu Deyong, Lü Wenqiang, Wei Bin, et al. Beam reshape of high power laser diode stack[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

Citation:

Wu Deyong, Lü Wenqiang, Wei Bin, et al. Beam reshape of high power laser diode stack[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

高功率叠阵二极管激光器光束整形

doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

武德勇^1,2, ,,
吕文强^1,2,
魏彬^1,2,
高松信^1,2

1.
中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川绵阳 621 900;
2.
中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川绵阳 621 900

通讯作者:
武德勇

Beam reshape of high power laser diode stack

Wu Deyong^{1,2
, ,},
Lü Wenqiang^1,2,
Wei Bin^1,2,
Gao Songxin^1,2

1.
Key Laboratory of Science and Technology on High Energy Laser,CAEP,Mianyang 621900,China;
2.
Institute of Applied Electronics,CAEP,P.O.Box 919-1013,Mianyang 621900,China

摘要: 采用光线追迹法详细分析线阵二极管激光器经微球面柱透镜快轴准直后的光强变化情况，利用快轴准直微球面柱透镜的球差可调整输出激光光强分布的特性，得出了快轴准直输出发散角约5时光强分布具有较好的平顶形式。根据叠阵二极管激光器输出光的特点，设计了由25个二极管激光器组成的叠阵二极管激光器的光束整形输出系统，该系统由快轴准直微透镜、快轴耦合透镜和慢轴耦合透镜组成，把需要泵浦的激光介质薄片设计在快轴耦合透镜的焦点上，并且在慢轴耦合透镜的成像面附近，得到了7 mm8 mm的泵浦光斑，光强不均匀性约10%，输出效率达到85%。
- 光线追迹 /
- 叠阵 /
- 二极管激光器 /
- 光束整形 /
- 球面透镜
Abstract: Based on the ray tracing method the laser intensity distribution of single DL bar collimated with micro spherical cylindrical lens was analyzed in detail. We found that the intensity distribution of output laser have a better flat shape when the divergence angle is about 5. A beam reshape system was designed for a 25-bar DL stack. The system includes microlens of fast axis collimating, coupling lens of fast axis and coupling lens of slow axis. The laser medium to be pumped was designed at the focus plane of fast axis coupling lens and close to the imaging plane of slow axis coupling lens. A 7 mm8 mm pump beam was obtained with intensity uniformity of 90%. The coupling efficiency of the beam reshaping system reached 85%.
- ray tracing /
- stack /
- diode laser /
- beam reshaping /
- spherical lens

[1]	刘现魁, 牛志峰, 郭建增, 李柱, 任晓明, 王振华, 韦承甫. 基于非球面镜的圆环形光束非线性整形方法 . 强激光与粒子束, 2017, 29(05): 051004-. doi: 10.11884/HPLPB201729.160540
[2]	罗文, 张建柱, 谢晓钢, 张飞舟. 光束整形在激光照明中的应用 . 强激光与粒子束, 2016, 28(07): 071005-. doi: 10.11884/HPLPB201628.071005
[3]	刘红, 王蔚生, 郑健. 激光显示照明光路中复眼透镜的设计 . 强激光与粒子束, 2014, 26(08): 089002-. doi: 10.11884/HPLPB201426.089002
[4]	殷智勇, 汪岳峰, 尹韶云, 杜春雷, 贾文武, 王军阵, 白慧君. 微透镜变化对半导体激光器光束匀化效果的影响 . 强激光与粒子束, 2013, 25(10): 2556-2560. doi: 10.3788/HPLPB20132510.2556
[5]	蒋志雄, 魏继锋, 周文超. 光线追迹在高能激光能量计系统设计中的应用 . 强激光与粒子束, 2013, 25(S0): 1-4.
[6]	殷智勇, 汪岳峰, 尹韶云, 强继平, 贾文武, 雷呈强, 杨凯. 基于双柱透镜慢轴准直激光二极管堆栈光束匀化系统 . 强激光与粒子束, 2013, 25(11): 2816-2820. doi: 10.3788/HPLPB20132511.2816
[7]	张前安, 吴逢铁, 郑维涛. 无衍射贝塞尔光束非球面透镜设计 . 强激光与粒子束, 2012, 24(06): 1315-1318. doi: 10.3788/HPLPB20122406.1315
[8]	李弋, 高松信, 武德勇, 杨波, 曹宏章. 脉冲功率3 kW二极管激光器叠阵的相变冷却 . 强激光与粒子束, 2012, 24(01): 43-46.
[9]	陈林, 景峰, 邓青华, 段文涛, 陈远斌, 丁磊, 刘建国, 罗亦明, 刘勇, 杨敏, 贺少勃. 高功率二极管列阵泵浦固体激光泵浦耦合优化设计 . 强激光与粒子束, 2011, 23(06): 0- .
[10]	高松信, 雷军, 郭林辉, 吕文强, 武德勇, 唐淳. 连续100 W量子阱二极管激光器封装工艺 . 强激光与粒子束, 2010, 22(11): 0- .
[11]	马浩统, 周朴, 王小林, 马阎星, 汪晓波, 许晓军, 刘泽金. 利用纯相位型液晶空间光调制器实现空心光束 . 强激光与粒子束, 2010, 22(08): 0- .
[12]	高松信, 武德勇, 吕文强, 雷军, 唐淳, 刘永智. 高密度封装二极管激光器阵列 . 强激光与粒子束, 2008, 20(09): 0- .
[13]	许正, 苏毅, 李春领, 李密, 谢秀芳, 柳丽卿, 王亚丽, 阎峰, 武德勇, 蒋建锋, 涂波, 吕文强. 二极管泵浦无机液体激光器出光实验研究 . 强激光与粒子束, 2006, 18(12): 0- .
[14]	高松信, 魏彬, 吕文强, 武德勇, 邵冬竹, 左蔚. 高功率二极管激光器失效特性研究 . 强激光与粒子束, 2005, 17(05s): 0- .
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[20]	师智全, 魏晓峰, 马驰, 粟敬钦. 大型固体激光器光束定位稳定性分析 . 强激光与粒子束, 2000, 12(08): 0- .

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高功率叠阵二极管激光器光束整形

doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

1. 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川绵阳 621 900;

2. 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川绵阳 621 900

通讯作者: 武德勇

收稿日期: 2013-11-26
修回日期: 2014-05-13
刊出日期: 2014-09-23

关键词:

二极管激光器 /

摘要: 采用光线追迹法详细分析线阵二极管激光器经微球面柱透镜快轴准直后的光强变化情况，利用快轴准直微球面柱透镜的球差可调整输出激光光强分布的特性，得出了快轴准直输出发散角约5时光强分布具有较好的平顶形式。根据叠阵二极管激光器输出光的特点，设计了由25个二极管激光器组成的叠阵二极管激光器的光束整形输出系统，该系统由快轴准直微透镜、快轴耦合透镜和慢轴耦合透镜组成，把需要泵浦的激光介质薄片设计在快轴耦合透镜的焦点上，并且在慢轴耦合透镜的成像面附近，得到了7 mm8 mm的泵浦光斑，光强不均匀性约10%，输出效率达到85%。

English Abstract

武德勇, 吕文强, 魏彬, 等. 高功率叠阵二极管激光器光束整形[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

引用本文:

武德勇, 吕文强, 魏彬, 等. 高功率叠阵二极管激光器光束整形[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

Wu Deyong, Lü Wenqiang, Wei Bin, et al. Beam reshape of high power laser diode stack[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

Citation:

Wu Deyong, Lü Wenqiang, Wei Bin, et al. Beam reshape of high power laser diode stack[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 101001. doi: 10.11884/HPLPB201426.101001

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