980nm半导体激光器光束准直系统优化设计

本文主要探讨了基于980纳米半导体激光器的光束准直系统设计。半导体激光器因其独特的优点，如体积小、重量轻、功耗低且可进行直接调制，已经在激光雷达、激光通信、固体激光器抽运、激光泵浦、激光扫描、激光测距以及激光指挥笔等领域展现出了广泛应用。然而，半导体激光器的结构特性导致其发射的光束在垂直于活性区域平面方向上的远场发散角与平行于平面方向的发散角有显著差异，这直接影响了其光束质量，特别是在对精度和方向性要求高的应用场景中。 传统的柱透镜虽然因其结构简单、成本低廉和加工方便在半导体激光束准直中被广泛应用，但由于普通柱透镜的准直性能有限，无法满足某些精密应用的需求。因此，文章提出了一个创新的设计思路，即采用相互正交的柱透镜组作为设计模型，以提高980纳米半导体激光器的光束准直效果。设计的关键在于优化这种组合透镜的布局和参数，以减少光束的横向和纵向发散，同时保持良好的聚焦性能。 作者运用ZEMAX这样的光学设计软件，对整个准直系统进行了详细的数值模拟和仿真分析，以评估每个组件的性能和整体系统的准直效率。这包括了对不同透镜的曲率、间距和轴向位置进行精确调整，以最小化光束的畸变和失真。此外，论文还可能讨论了如何处理高斯光束的特性，因为这是大多数半导体激光器的输出模式，对准直效果有重要影响。 本研究不仅提供了对半导体激光器光束准直问题的理解，还提出了一种实用的设计方法，有望为提升激光器在高精度技术中的应用性能提供技术支持。这对于激光技术的发展，特别是激光雷达和激光通信等领域的进步具有重要意义。