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单发射激光二极管光学整形元件的定位误差对光束整形效果的影响

DOI：10.1007/s11771-019-4215-3 期刊：Journal of Central South University 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 在许多应用中，半导体激光器需要光束整形以实现高光纤耦合效率。但光学元件的定位误差可能降低光束整形效果，进而导致光纤耦合效率低下。本研究建立了单发射极激光二极管光束整形系统的定位误差模型，并分析了各整形元件误差与光束整形效果之间的关系，随后探讨了误差与光纤耦合效率的关联。结果表明：快轴准直器Z轴方向的位置误差对整形效果影响最大，其次是会聚透镜Z轴方向的定位误差，实际操作中需严格抑制；此外，定位误差对光纤耦合效率具有显著影响，应予以避免。
作者： YAN Yi-xiong，ZHENG Yu，DUAN Ji-an
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究单发射器激光二极管光学整形元件的定位误差对光束整形效果的影响。

研究成果

FAC的Z轴方向位置误差对光束整形效果影响最大。当?Zfast=-0.3毫米时，光束整形效果将降至最低。此外，汇聚透镜的Z轴方向位置误差对光束整形效果有严重影响。当?Zcon=0.5毫米时，光束整形效果会下降至75%。这表明实际操作中需严格避免快轴准直器和汇聚透镜在Z轴方向的位置误差。其他误差的影响不明显。特别是扩束镜，其位置和角度误差在实际操作中基本可忽略。对于光纤耦合，位置误差比角度误差对耦合效率的影响更为严重，实际操作中需注意。

研究不足

未考虑光学元件变形和磨损所导致的误差。

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