大功率VCSEL器件的空间相干性的研究

• 作者: 宁永强 崔锦江 张建 张建伟 张星 李秀山 秦莉 贾鹏 陈泳屹
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 相干光学 相干特性 双缝干涉 垂直腔面发射半导体激光器 空间相干度
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 所属期刊栏目: 激光器与激光光学
• 页码范围: 33-38
• 页数: 6页
• 分类号: TN248.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201441.1202007

摘要

由Van Cittert-Zernike提出的部分相干光定理出发,研究了大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其列阵器件的空间相干特性.采用杨氏双缝干涉实验装置得到980 nm波段VCSEL单管器件的干涉条纹图样,再将干涉图样转换进行灰度读取处理得到光强分布图样,最后分别采用积分法和平均值法对光强图样进行计算,所得结果与由Van Cittert-Zernike定理所得的空间相干度理论值进行对比,并讨论了VCSEL器件发光孔径对其空间相干度的影响.实验结果表明提出的积分法计算出的空间相干度与理论值的误差在2.5％～37.4％.而常用的平均值法所得结果与理论值的误差为7.5％～120.5％.可见,传统算法误差普遍大于积分算法1.5～27倍.出光孔径在200～500 μm的单管VCSEL器件相干度在0.731～0.426之间,且发光孔径越小,其相干度越大.分析了积分平均值法和传统平均值法的优劣及VCSEL器件出光孔径对相干特性的影响,为VCSEL相干列阵的设计提供了必要的理论和实验依据.