半導(dǎo)體激光器-發(fā)散角ppt課件

1、半導(dǎo)體激光器發(fā)散角和偏振特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握半導(dǎo)體激光器遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角的測(cè)量方法。2、掌握半導(dǎo)體激光器偏振特性的測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理X方向快軸），它與結(jié)平面方向垂直，又稱為橫向,發(fā)散角較大；Y方向慢軸），為與結(jié)平面平行的方向，又稱為側(cè)向,發(fā)散角較小;出射激光的光斑即可判斷這種邊緣發(fā)射半導(dǎo)體激光器的結(jié)平面方向。1、空間模和縱模近場(chǎng)分布是指LD發(fā)光面上的輻射強(qiáng)度分布，即反映P-N結(jié)上光強(qiáng)的分布；遠(yuǎn)場(chǎng)分布則是指遠(yuǎn)離激光器無窮遠(yuǎn)處的輻射強(qiáng)度分布光強(qiáng)與角度的分布）。遠(yuǎn)場(chǎng)分布是近場(chǎng)分布的Fourier變換。半導(dǎo)體激光器的模式分為空間模和縱模軸模）。半導(dǎo)體激光器的空間模和縱模軸模） 空間模

2、描述圍繞輸出光束軸線某處光強(qiáng)分布，或者是空間幾何位置上的光強(qiáng)或者光功率的分布，也稱為遠(yuǎn)場(chǎng)分布 縱模表示是一種頻譜，它反映所發(fā)射的激光其功率在不同頻率分量上的分布。兩者都可能是單模或者出現(xiàn)多個(gè)模式多模）。邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器具有非圓對(duì)稱的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，而且在垂直于結(jié)平面方向稱橫向和平行于結(jié)平面方向稱側(cè)向有不同的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和光場(chǎng)限制。半導(dǎo)體激光器輸出光束不對(duì)稱，使得在許多應(yīng)用過程中必須采用特殊的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行光束整形。在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件及進(jìn)行光學(xué)耦合時(shí)需要了解激光器的遠(yuǎn)場(chǎng)特性。2、為什么要了解發(fā)散特性3 半導(dǎo)體激光器遠(yuǎn)場(chǎng)分布的測(cè)量 在高斯光學(xué)中，近軸對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)從點(diǎn) 傳輸?shù)近c(diǎn) 可用光線傳輸矩陣來計(jì)算：

3、 ),(11r),(22r111122rDCBArTr的夾角。是光線傳播方向與光軸距離；是光線離開光軸的垂直r111122rDCBArTr101,) 1lTl 其透射矩陣為：，傳播距離光束在均勻介質(zhì)的傳播1/1012fTf：的薄透鏡的透射矩陣為）焦距為0000000)1 (1011/101101),(,),(fgfrfrgffrrfFgrffff，則時(shí)為傳輸?shù)酵哥R的后焦平面，薄透鏡的焦距的地方放一薄透鏡離輸出面；的位置假定一條光線在輸出面由于半導(dǎo)體激光器快軸方向發(fā)散角非常大，不能用上述方法測(cè)量，用單點(diǎn)掃描法?？燧S是單橫模輸出，其光強(qiáng)基本上按正弦余弦函數(shù)形式分布。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角測(cè)定半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角測(cè)定1半導(dǎo)體激光器置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)中心，去掉準(zhǔn)直透鏡，使半導(dǎo)體激光器的光發(fā)散，并平行與旋轉(zhuǎn)臺(tái)面。2確定快、慢軸3光功率指示儀探頭與半導(dǎo)體激光器LD的距離為L(zhǎng)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)處于不同角度時(shí)，記下光功率指示儀所測(cè)到的輸出值4在不同的注入半導(dǎo)體激光器電流時(shí)，其輸出值隨角度變化的曲線。數(shù)據(jù)記錄o40o30o30o40實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟2.2.半導(dǎo)體激光器的偏振度測(cè)量半導(dǎo)體激光器的偏振度測(cè)量1旋轉(zhuǎn)偏振片，讀出偏振片處于不同角度2記錄對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光器輸出值3將實(shí)驗(yàn)值列表，并計(jì)算出其偏