激光器的输出特性/PRODUCTS

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相位控制二维半导体激光器阵列

时间：2011-12-31 22:42:16  来源： 打印本文

相位控制二维半导体激光器阵列

2005/6/2/8:17    为使空间并联的激光器相干耦合，必须对空间距离一定的激光谐振器进行光耦合。研究了用隐失波进行耦合的方式或利用规则结构的干涉效应进行耦合的塔尔波特谐振器。其中，因LD阵列活性区域通过半导体技术而精确排列，便可以知道塔尔波特谐振器有效地进行工作，并进行了10～30W级的相干阵列实验。由于激光振荡器有各自的特点，因此使激光谐振器长度完全一样，以相同频率振荡并非易事。因此研究人员提出用工作原理简单的并行放大器的相干算法。

    相位控制二维半导体激光器阵列

    半导体激光器是21世纪激光技术的中心之一。半导体激光器的特点是将光和电流封闭在微小空间。由于产生高功率的半导体激光不容许其物理扩大规则，相干算法、相干控制对半导体激光技术而言是非常重要的。二维半导体激光器将产生单频分光的半导体激光器作为振荡器，在分光光束分裂的同时进行并行放大，以产生相位同步激光束。若对多个光束间赋予适宜的相位分布，可以将输出激光束控制为具有任意空间波阵面的光束。

    当然，与具有梯折分布的GRIN(Graded Refractive index)透镜光学系统一样，光传播的所有性质可以用光的相位控制。半导体激光器不仅起放大器的作用，即使有弱电流，也能控制折射率，因此可以起到输出激光的相位控制部件的作用。

    将一束光作为基准信号，取出各激光器的拍频信号，使其相位同步，可产生完全同相位的平面波，也可产生按一定方向偏转的聚光束。若控制电流，那么半导体激光阵列除了有放大激光束的功能之外，还有可能将激光聚光和偏转，有时还能起扫描光学系统的作用。

    很显然每个半导体激光放大器在激光作用下均具有超过受激发射过程的控制特性。即在受激发射过程中，作为光源的原子不能产生具有与入射光相同频率和相同相位的光，不能发射赋予了附加性质的光。此外，相位控制二维半导体激光阵列对于入射的激光来说，每个半导体放大器除单纯放大之外，还可以赋予别的性质以放大。

    从以上研究可以得出结论，对这一技术的研究，现已进入人工控制产生超越自然界本身性质这样一种阶段。同样的事情用纤维激光器也可实现。以单一频率激光作光源，重叠多分支光纤放大器，则可产生和半导体激光器一样的二维输出光束。此时在输出部分，必须插入诸如液晶之类的相位控制板。其优点是，纤维激光器所产生的激光束空间特性通过光纤传输可完全得到控制产生完全的点光源。