用于千瓦级直接半导体激光堆栈的聚焦光学系统

• 作者: 王旭葆 米庆改 肖荣诗
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 工学
• 关键词: 半导体激光堆栈 ZEMAX 光束整形 光束聚焦
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理
• 页码范围: 1107-1114
• 页数: 8页
• 分类号: TN248.4
• 字数: 3843字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20183908.1107

摘要

针对2750 W直接大功率半导体激光堆栈输出的矩形光斑,设计了一种长焦距光学系统用于激光材料加工.首先,对整形光路进行了理论分析,利用倒置开普勒望远系统原理对慢轴光束进行扩束和准直,再利用聚焦镜实现快慢轴同步聚焦.推导出了快慢轴聚焦光斑大小的公式并计算出焦深理论值,分析了聚焦光斑大小的影响因素.接着,用ZEMAX软件模拟了LD stack光源和整个光学系统并进行了光线追迹,得到了模拟的光束变化形式及聚焦光斑尺寸.最后,进行相应的实验验证,实现了1.5 mm×4.0 mm的焦点光斑,焦距250 mm,焦深18.6 mm.讨论了整个聚焦光学系统性能的优缺点以及今后的改进方向.这种聚焦方法可以得到长焦距高功率密度聚焦光斑,满足激光熔覆、表面处理等工艺对光源的要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	肖荣诗	北京工业大学激光工程研究院	115	1303	22.0	33.0
2	王旭葆	北京工业大学激光工程研究院	19	64	5.0	7.0
3	米庆改	北京工业大学激光工程研究院	5	3	1.0	1.0