20世紀70年代初實現(xiàn)了
半導體激光器(Laser Diode,LD)的室溫、連續(xù)激射后,開創(chuàng)了半導體
激光器發(fā)展的新時期,大功率激光二極管陣列具有電光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、功率大、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單,可制成小體積全固化器件等優(yōu)點,因而在激光
照明、泵浦固體激光器或
光纖激光器、材料處理、醫(yī)藥、航空航天等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。
SX,$$43 \7\sx:!$ 大功率激光二極管陣列相對于其他同等功率水平的傳統(tǒng)激光器有很多突出的優(yōu)點,但由于其輸出
光束質(zhì)量差,影響了它的直接應用,因此大功率激光二極管陣列的光束整形技術(shù)成了人們關(guān)注的一個熱點問題。
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yLu= 激光二極管陣列發(fā)出的激光在水平和垂直方向上光束質(zhì)量相差懸殊,存在像散(束腰位置不一致)。正是由于這兩個方向上的光束質(zhì)量的極不均衡性使得LD應用起來比較困難。而且這樣的快慢兩個方向上光束質(zhì)量相差很大的光束無法用一般的
光學系統(tǒng)直接改善而達到高功率密度輸出。因此,LD要獲得更廣泛的應用,必須采用光束整形方法,解決光束質(zhì)量差、功率密度低的問題,滿足接收元件(比如光纖、激光晶體)對光斑尺寸、發(fā)散角、甚至光強分布的要求后,才能有效地工作。國外自上世紀80年代末期就已經(jīng)開展了高功率LD陣列的光束整形研究工作,取得了矚目的成績并發(fā)展了一些理論和方法。我國在這方面的研究卻相對較少、起步較晚。
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)hx _J*l,]}S 近年來,使用二元光學元件(BOE)進行激光束空間域整形的技術(shù)發(fā)展很快,并在實際應用中取得了很大的成績。該技術(shù)成功地將橢圓高斯光束變換為均勻圓光束,將半導體激光器的橢圓像散光束準直成整圓并消像散。該方法建立在衍射理論和惠更斯-菲涅耳衍射積分公式基礎(chǔ)上,由光學和計算機技術(shù)及精細微加工、微
電子技術(shù)和光刻技術(shù)相互交叉而成。
E"}%$=yK !S~)U{SSK 數(shù)字微鏡器件(DMD)具有衍射效率高、光斑輪廓可調(diào)的特點,并能實現(xiàn)傳統(tǒng)光學難以完成的微小、陣列、集成及任意波面變換等功能,因此在光束整形方面有著廣泛的應用前景。
, S^y> -|x7<$Hw 在相干光照明下,由于數(shù)字微鏡器件(DMD)所具有的二維可控微反射鏡陣列這種特殊結(jié)構(gòu)及微反鏡繞其對角線(即鏡轉(zhuǎn)軸)轉(zhuǎn)動來控制圖像灰度的工作方式,因此DMD空間調(diào)制的時間積分效果類似于一個非周期結(jié)構(gòu)的復雜二維光柵;當DMD用作相干光信息處理系統(tǒng)或相干光成像系統(tǒng)的空間調(diào)制器時,其空間調(diào)制特性呈現(xiàn)衍射、反射混合性質(zhì)。
)]n>.ZmLCB Av.`'.b DMD在光束整型方面的應用需要解決以下關(guān)鍵問題:
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