LD快轴准直透镜FAC

光纤准直器原理(3)光纤准直器原理一.模型光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大(束腰小)的光束转换为发散 角较小(束腰大)的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。

在这里， 我们将从光纤中的出射光束认为是基模髙斯光束；光纤准直器基本模型如下：图1光纤准直器原理示意图其中，q ( (i=0,l,2,3)为高斯光束的q 参数，q 参数定义为:1 _ 1・兄°(z) R(z)'砂2(z)‘图1中，％ (l=0,l,2,3)分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面, 光束的束腰处的q 参数，而％|和％2分别表示透镜变换前后的束腰；/表示光纤 端面与透镜间隔，仏为准直器的设计工作距离。

二.理论分析根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后,Aq { + B 山 _ Cq^+D ，(1)R (z)= Z + — f vv(z)= W o和出射而且，01=%+/, 02 =03 - J /2，^0 => 如=/^^ =西。

A A这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小：I~~AD-BC八、% = w0I j 一-~~卩，--------------- ⑷帖+ »+©)工作距离：,一。

⑷+B)(C7 + D)+AQ；2 “、'' (C/ + M+如，方程(5)是关于/的二次方程，为使得/有实根，方程(5)的判别式应该不小于零，从而我们可以得到：AD-BC- 2ACf}(6)■ 可、方程(6)表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离/g=(AD-BC-2A0)/(CY)。

此时，我们得到：1 =人_卡。

分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离？有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变/来实现不同的工作距离。

半导体激光阵列快轴准直特性潘飞;尧舜;贾冠男;李峙;高祥宇;彭娜;王智勇【期刊名称】《北京工业大学学报》【年(卷),期】2014(040)009【摘要】为解决大功率半导体激光阵列快轴准直镜装调缺乏定量研究的问题,利用光线传输矩阵法和CCD成像法,获得其准直后光束的指向和发散角.对比半导体远场特性分析仪测量准直后的残余发散角可知,利用光线传输矩阵法和CCD成像法测量角度,测量误差可以控制在13％以内,CCD成像法可作为调整半导体激光阵列准直的有效监测手段.同时,测试6个自由度上准直镜的位置对快轴准直的影响,分析各轴上准直镜位置的允许偏差量,为全自动装调快轴准直镜的算法优化提供了实验基础.结果表明:快轴准直镜装调对各轴运动精度要求不同,尤其对y轴运动精度要求最高.【总页数】4页(P1298-1301)【作者】潘飞;尧舜;贾冠男;李峙;高祥宇;彭娜;王智勇【作者单位】北京工业大学激光工程研究院,北京 100124;北京工业大学激光工程研究院,北京 100124;北京工业大学激光工程研究院,北京 100124;北京工业大学激光工程研究院,北京 100124;北京工业大学激光工程研究院,北京 100124;北京工业大学激光工程研究院,北京 100124;北京工业大学激光工程研究院,北京 100124【正文语种】中文【中图分类】TN248.4【相关文献】1.单管半导体激光器快轴准直轴向误差分析 [J], 陈晴;牛奔;杨盈莹;张玲;林学春;徐莉2.半导体激光列阵慢轴准直和聚焦特性 [J], 丁鹏;曹银花;祁俊峰;王晓薇;左铁钏3.采用组合透镜阵列准直半导体激光器线阵 [J], 樊桂花;吴健华;孙华燕;郭惠超;梁丹华4.光纤微透镜用于阵列半导体激光器快轴准直研究 [J], 高雪松;高春清;高明伟;李家泽;魏光辉5.半圆形半导体激光器阵列准直工艺方法研究 [J], 任浩;王伟;刘会民;徐会武;王晓燕;安振峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第36卷，增刊红外与激光工程2007年6月V bL36Suppl锄ent hl f hr ed and I。

aS e r E ngi ne er i ng Jun．2007小型激光二极管面阵的柱透镜耦合系统贾伟，姜畅，王莉，王飞(西北核技术研究所，陕西西安7100124)摘要：利用三维光线追迹的方法，对小型激光二极管面阵的柱透镜耦合系统进行数值模拟研究。

利用三个尺寸完全相同的柱透镜，将发光面积为10删n×8m m的激光二极管面阵输出的432w连续泵浦光耦合至①5m m泵浦区域内，在不考虑柱透镜衰减的前提下，在±5InI n的景深范围内，耦合效率超过96％，有利于激光介质对泵浦光吸收。

关键词：激光二极管面阵；柱透镜；耦合中图分类号：1N248文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(激光)．0171．03C oupl i ng s ys t em of cyl i ndr i cal l ens f or LD s t acl【sⅡAW|ei，JL蝌GCh锄g，删G Li，删G Fei(N of th眦st I I l s t it I I t c of N∞le缸础ol ogy，Ⅺ恤710024，Ch㈣A bst r act：W i t h t ll e hel p of num er i ca l aI l al ys i s of t l l ree—di m ens i on r ay仃；a c i ng，m e coupl i I唱syst em ofcyli n嘶cal1e ns f or sm al l—s i ze L D s t a c ks w a s st udi e d．ne432W C W pum p r adi a t i on O f m e10m m×8m m L D s t a ck w a s coup l ed i nt o a l l a r e a of①5l砌byⅡl I-ee cyl i n“cal l ens es of m e s锄e si z e．ne coupl i nge m ci e ncy beyond96％w嬲r e ac hed i n m e d印m of f i el d of±5m m，w i t hout consi der i I培of m e l os s of吐l ecyh ndr i cal l e ns，w l l i c h w oul d be V eD r hel pf ul f or abs or bi ng of t ll e puI np r adi at i on．K ey w or ds：L D s t ack；Cyhn衄cal l ens；C o upl i n gO引言目前，激光二极管(L D)及其阵列已成为固体激光器的主要泵浦源，特别是在高重频高功率固体激光领域，由于其在效率、寿命以及结构等方面的巨大优势，激光二极管泵浦已基本取代了传统的闪光灯泵浦。

尾纤型光纤准直器/光纤自聚焦透镜2mm,4mm,8mm直径 1.6mm直径（放大） 12mm直径_:• 光学器件封装光纤输出• 光源-光纤耦合• 光纤-光电二极管耦合• 其他领域_产品特点:____• 各种工作波长可选____• 各种光束直径选择____• 多种透镜可选.____• 单模光纤,多模光纤,保偏光纤可选____• 低插入损耗,低回波反射____• 高功率处理能力_:本公司提供全系列的光纤准直器和光纤自聚焦透镜,产品具有低的背向反射,用来准直出纤光束达到想要的光束直径,广泛应用于激光二极管,光电二极管探测器,声光调制器等光学器件相配合的系统中. 光纤准直器和光纤自聚焦透镜可以成对使用,用来把光耦合进/出其他光学器件.因此,他们是其他器件光纤耦合封装的理想器件光纤准直器的准直光束直径(Collimated Beam Diameter,简称BD)和全发散角(Full Divergence Angle,简称DA),与透镜的焦距长度(f),光纤的纤芯直径(a),以及光纤的数值孔径(NA)有关.公式如下:BD(mm) = 2 x f(mm) x NA; DA(mrad)=a(um) / f(mm)光纤准直器的工作原理:NA: 光纤的数值孔径; a: 光纤的芯径; BD: 光束直径; DA: 发散角度; f: 透镜的焦距Connet Fiber OpticsConnet Fiber Optics技术指标:_:对于光纤自聚焦透镜, 准确的利用公式计算光斑直径(Spot Diameter,简称SD ),放大因子(Magnification Factor 简称M ),和工作距离(Working Distance 简称WD )比较困难, 而且这些参数和使用的透镜有关. 作为近似的计算,我们可以利用几何光学透镜公式:其中,o 和I 分别表示物体和成像的距离,利用以上的公式,可以决定应该使用什么样的透镜. 自聚焦透镜的工作原理:主要技术参数单位指标 工作波长范围 (可选范围) nm 180~2000回波反射 dB -25, -40, -50,-60dB 可选偏振消光比 dB 20, 25, 30 可选 光束直径 mm 0.2~22mm 可选 光斑直径 um 可以小到5um 波峰畸变1/4波长-1/10波长插入损耗典型值(尾纤型) dB<0.6dB(60mm 距离); <0.3dB (10mm 距离)技术指标说明: ¾ 用户可以指定180nm~2000nm 波长范围内的各种波长¾ 用户可以要求达到的回波反射的指标.其中60dB 的回波反射指标只针对1310nm 和1550nm 波长. ¾ 偏振消光比用户可以指定需要达到的消光比¾用户根据自己的要求定购需要达到的光束直径值,不同的光束直径需要不同的透镜来实现,具体要求,请联系本公司的销售人员,他们会为您选择合适的透镜.Connet Fiber Optics订货信息:尾纤型光纤准直器订货信息尾纤型光纤自聚焦透镜订货信息LPC-0A-W-a/b-F-BD-f-BL-X-JD-LA: 准直器的封装直径,长度 1: 4.0mm 直径金属封装无法兰 2: 33mm 直径带可拆卸法兰 3: 20mm 直径带可拆卸法兰 4: 8.0mm 直径金属封装无法兰 5: 2.5mm 直径金属封装标准长度 6: 2.5mm 直径金属封装小尺寸 7:1.6mm 直径金属封装无法兰8:12mm 直径x50mm 长金属封装无法兰 xxxx: 工作波长,用nm 表示,例如: 633等 a/b: 光纤的芯径/包层直径:例如9/125um.参考光纤表或者联系我们的销售人员 F: 光纤类型 M: 多模光纤 P: 保偏光纤 S: 单模光纤BD: 光束直径,例如: 20代表20mm f: 透镜的焦距和类型，参考下表 BL: 回波反射:20dB 或者35dB:多模光纤25,40,50,60dB.单模光纤/保偏光纤其中60dB 适合1310nm 和1550nm. X: 连接器类型: FC/PC,FC/UPC,FC/APC, SC/PC, SC/APC, SMA905, SMA906, ST. JD: 光纤外护套类型 1: 900um 护套 3: 3.0mm PVC 3A: 3.0mm 加强型光缆 3S: 3.0mm 不锈钢外护套 5A: 5.0mm 加强型光缆 5S: 5.0mm 不锈钢外护套 L: 尾纤长度,例如1=1米LPC-0A-W-a/b-F-M-WD-f-BL-X-JD-LA: 自聚焦透镜的封装直径,长度 1: 4.0mm 直径金属封装无法兰 2: 33mm 直径带可拆卸法兰 3: 20mm 直径带可拆卸法兰 4: 8.0mm 直径金属封装无法兰 5: 2.5mm 直径金属封装标准长度 6: 2.5mm 直径金属封装小尺寸 7:1.6mm 直径金属封装无法兰8:12mm 直径x50mm 长金属封装无法兰 xxxx: 工作波长,用nm 表示,例如: 633等 a/b: 光纤的芯径/包层直径:例如9/125um.参考光纤表或者联系我们的销售人员 F: 光纤类型 M: 多模光纤 P: 保偏光纤 S: 单模光纤M: 放大因子Magnification factor WD:工作距离，单位mm f: 透镜的焦距和类型，参考下表 BL: 回波反射:20dB 或者35dB:多模光纤25,40,50,60dB.单模光纤/保偏光纤其中60dB 适合1310nm 和1550nm.X: 连接器类型: FC/PC,FC/UPC,FC/APC, SC/PC, SC/APC, SMA905, SMA906, ST. JD: 光纤外护套类型 1: 900um 护套 3: 3.0mm PVC 3A: 3.0mm 加强型光缆 3S: 3.0mm 不锈钢外护套 5A: 5.0mm 加强型光缆 5S: 5.0mm 不锈钢外护套 L: 尾纤长度,例如1=1米_:如何选购定做的产品:本公司可以根据用户的要求提供更多的定做产品,在选择定做的高功率光纤跳线时请明确下面的问题,或者和我们的销售人员联系,以明确您的具体需求:1.您需要的是光纤准直器还是光纤自聚焦透镜?2.光纤准直器：您需要的光束直径？（mm）发散角？（mrad）3.光纤自聚焦透镜：您需要的工作距离？（mm）光斑尺寸？（mm）4.您需要的是单模光纤，多模光纤还是保偏光纤？5.您需要什么样的连接器？SMA905还是FC?说明:定做的产品可能因为需要特殊的材料和更多的时间,所以会比标准产品的价格更高.交货周期也可能有一定的影响. 我们会在给您提供的报价中指出.Connet Fiber Optics光纤准直器/光纤自聚焦透镜使用的透镜类型1>格林透镜(GRIN lenses)：可选波长400-1600nm, 低成本Connet Fiber Optics2>消色差透镜（Achromatic lens）:可见光领域，或者多个波长耦合到一根光纤中Connet Fiber Optics3>非球面透镜（Aspheric lenses）适合于红外波长，需要出色的偏振保持特性等场合，400-1600nmConnet Fiber Optics4>平透镜或者双凸透镜，适合于紫外波长非常高功率耦合到多模光纤的场合，180-1600nmConnet Fiber Optics。

高功率半导体激光器光束整形的设计和实现吴政南;谢江容;杨雁南【摘要】为了使线阵半导体激光器光束能更好应用于激光远程无线电力传输,设计了基于光楔-曲面镜-棱镜组的线阵半导体激光束整形系统,采用数值计算方法,取得了系统中各元件的参量及理论整形效果.在此基础上加工出实物元件,搭建整形系统.实验中测得整形后的激光光斑尺寸为9.9cm×9.6cm,能量均匀度为68.9％,系统能量传输效率为71.3％,光束质量可满足接收端的光电池对激光空间均匀性的要求.最后分析了仿真系统与实验系统间产生差异的原因.结果表明,该系统可同时实现激光束阵列快轴和慢轴方向的扩束与准直,并能够调节输出光斑的形状及光强均匀度,且采用光学元件数量较少.光电池组件是激光无线电力传输过程的关键元件,该设计对激光转换效率的研究有较重要的实用价值.%In order to make the laser beam of linear-array semiconductor laser be better used in laser remote wireless power transmission,a linear-array semiconductor laser beam shaping system based on the set of optical wedges,curved mirrors and prisms was designed.The parameters of components in the system and the theoretical shaping results were derived by numerical calculation.After then the realistic components were processed and the experimental shaping system was built.The experimental results were that the laser spot size after shaping was 9.9cm×9.6cm,energy uniformity was 68.9％,and energy transfer efficiency was 71.3％.The beam quality could meet the requirement of light cell at receiving end for laser space uniformity.The reason of the difference between the simulated and experimental system was analyzed.The results show that the system can simultaneously realizethe expanding and collimation of laser beam array along fast axis and slow axis.The system can also adjust the shape and the uniformity of outputlight spot with less optical components.Light cell components are the key processes of laser wireless power transmission.The study has great practical value for laser conversion efficiency.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2017(041)003【总页数】5页(P416-420)【关键词】光学设计;光束整形;线阵半导体激光器;光楔-棱镜-曲面镜组【作者】吴政南;谢江容;杨雁南【作者单位】南京航空航天大学应用物理系,南京 211100;南京航空航天大学应用物理系,南京 211100;南京航空航天大学应用物理系,南京 211100【正文语种】中文【中图分类】TN202基于激光为能量传送载体的激光无线电力传输技术是近十几年来发展起来的一项高新技术。