使用 ZEMAX 序列模式模拟激光二极管光源 半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。并且还可以用高达 GHz 的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。工业激光设备上用的半导体激光器一般为 1064nm、532nm、355nm，功率从几瓦到几千瓦不等。一般在 SMT模板切割、汽车钣金切割、激光打标机上使用的是 1064nm的，532nm适用于陶瓷加工、玻璃加工等领域，355nm 紫外激光适用于覆盖膜开窗、FPC 切割、硅片切割与划线、高频微波电路板加工等领域。军事领域半导体激光器应用于如激光制导跟踪、激光雷达、激光引信、光测距、激光通信电源、激光模拟武器、激光瞄 准 告 警 、激光通信和激光陀螺等。 半导体激光二极管基 本 结 构 ： 垂 直于 PN 结 面的一对 平 行平 面构 成法 布 里 — 珀 罗 谐 振 腔 ，它们 可以是半导体晶 体的解 理 面，也 可以是经 过 抛 光的平 面。其余 两 侧 面则 相 对 粗 糙 ，用以消 除 主 方向 外其他 方向 的激光作用。激光二极管由于 PN 结 发 光位 置 不同 ，形 成了两 个 方向 的发 散 角 ，称之为二极管的快 轴 和慢 轴 如图所 示 ，平 行于 PN 结 的方向 为慢 轴 方向 ，垂 直于 PN 结 的方向 为快 轴 方向 ，对 于发 光角 度 来说 ，快 轴 的发散 角 要大 于慢 轴 发 散 角 ，一般两 者 的比 值 在 2-3 倍 左 右 。 公 式如下 公式中：θx 和θy 是快轴和慢轴的发散角，Gx 和Gy 是X 和Y 方向光束的超高斯因子，用来控制二极管光源能量的集中度。若Gx=Gy=1 时则为理想高斯光束。αx或αy 是光束发散角大小，用来计算激光半功率远场发散全角度因子。通常二极管厂家会给出激光功率衰减至一半时的半宽角度即θFWHM，也称为半功率角。对于高斯光束，光束半径通常定义为处于峰值强度的 1/e2处对应的半径。半功率角是由高斯光束半径确定的半发散角的1.18 倍。 图1 OSRAM-SPL PL903 二极管参数表及半功率角图示 一般我们在ZEMAX 中使用非序列模式来模拟激光二极管光...
