雙包層波導(dǎo)GRIN棒透鏡耦合系統(tǒng)的研究.pdf

1、本論文的研究工作由國家自然科學(xué)基金支持。項(xiàng)目名稱為“用直接鍵合技術(shù)制備的雙包層波導(dǎo)激光器的研究”(No.60578022)。 近年來，大功率半導(dǎo)體激光陣列(LD-Bars)的發(fā)展非常迅猛，最高光電轉(zhuǎn)換效率接近70％，平均造價可以達(dá)到$25/W，是非常理想的泵浦光源；同時以光纖為代表的波導(dǎo)技術(shù)也在不斷發(fā)展，雙包層平面波導(dǎo)具有獨(dú)特的優(yōu)勢，更適合于用LD-Bars泵浦；利用直接鍵合技術(shù)制備雙包層平面波導(dǎo)，可以克服晶體晶格或晶向不匹配的

2、限制，因此基于LD-Bars泵浦的直接鍵合雙包層波導(dǎo)激光器將成為未來激光器研究的一個熱點(diǎn)。 本文的主要內(nèi)容集中于LD-Bars泵浦直接鍵合雙包層波導(dǎo)激光器的耦合系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化，主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)可以歸納如下： 1.概括了波導(dǎo)激光器和LD-Bars的特點(diǎn)，比較了GRIN棒透鏡和均勻介質(zhì)棒透鏡的準(zhǔn)直(聚焦)效果，詳細(xì)介紹了耦合系統(tǒng)中關(guān)手LD-Bars耦合系統(tǒng)以及光束整形等方面的發(fā)展現(xiàn)狀。 2.對光線在折射率分布為

3、雙曲正割形式的GRIN棒透鏡中的傳播軌跡進(jìn)行了理論推導(dǎo)，用光線方程證明了橫向應(yīng)用的GRIN棒透鏡中光線軌跡與GRIN棒透鏡的(中心)折射率無關(guān)，為歸納總結(jié)光線軌跡公式提供理論支持。 3.通過Matlab追跡和Origin多項(xiàng)式擬合，分析了橫向應(yīng)用形式的GRIN棒透鏡在準(zhǔn)直(聚焦)時的特點(diǎn)及其參數(shù)影響，通過擬合發(fā)現(xiàn)GRIN棒透鏡中光線軌跡為拋物線函數(shù)，并獨(dú)自總結(jié)出該情況下光線軌跡的經(jīng)驗(yàn)公式及使用方法，為研究橫向應(yīng)用形式的GRIN棒