半导体激光器双波长光纤耦合模块的ZEMAX设计

作     者：刘翠翠 王翠鸾 王鑫 倪羽茜 吴霞 刘素平 马骁宇 Liu Cuicui;Wang Cuiluan;Wang Xin;Ni Yuxi;Wu Xia;Liu Suping;Ma Xiaoyu

作者机构：中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心北京100083 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家重点研究发展计划(2017YFB0405303) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2018年第47卷第1期

页      码：184-189页

摘      要：为了发挥单管半导体激光器的优势,获得光纤耦合模块多波长、高功率、高亮度的光束输出,利用ZEMAX软件仿真模拟,设计了一种单管光纤耦合模块。此模块将32支输出波长分别为915 nm、975 nm,输出功率为15 W的单管半导体激光器,经过微透镜组快慢轴光束整形、空间合束、偏振合束、波长合束以及光束聚焦等一系列工艺后,耦合进芯径200μm、数值孔径0.22的光纤。模拟结果显示,光纤输出功率467.46 W,光纤前后耦合效率大于98.47%,总耦合效率高于97.39%,光功率密度高于12.86 MW/(cm2·sr),达到了泵浦激光器和功率型器件的性能要求。使用Solidworks软件设计了相应的底板结构,并结合ANSYS软件进行散热模拟分析,结果显示该模块散热性能良好,可行性较高。

主 题 词：半导体激光器 光纤耦合 激光合束 ZEMAX 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA201847.0105002

馆 藏 号：203282770...