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本文作者马成群，来自西安电力电子技术研究所，仅供行业交流学习之用，感谢分享！ 【激光网激光门户网综合报道】( 责任编辑:xuji )
基于激光作为能量传输载体的技术是近年来我国的重点研究方向之一，对于我国的发展以及尖端技术的进步和推动有着十分重要的作用。激光可以通过自身的各种特点，比如方向性、集中性等，将能量的远距离定点传输变为现实，能够通过激光 载体运输电能，传输到特定的光电转换器之上。 1 高功率半导体激光器 高功率半导体激光器是我国一项十分重要的研究内容，是当今我国的国防关键技术中光电技术的核心。其核心特点是大功率和高光束质量，这是高功率半导体激光器的最为基础的两个要求，在当前还一直处于研究和推进的过程之中，各方面的 技术和手段还没有完全成熟。一直处于我国的重点关注研究对象，对于我国的发展和安全有着很重要的作用。 其中高功率半导体激光器之中最重要的有两种技术要求，一种是半导体激光芯片外延生长技术，另外一种则是当前比较热门的半导体激光芯片的封装和光学准直技术，也就是对于高功率半导体激光器的光束控制和光束整形。 在很多的研究机构之中对于这两项技术的研究都处于基础阶段，还有很大的上升空间，在不断的提升各方面的技术手段和效率问题之后，相信不仅仅是对于未来进行高功率半导体激光束的光束整形有着很重要的突破作用，还对其他高功率半导体激光器的研究都有很大的作用。 2 大功率半导体激光器光束整形的难点问题 首先是在光束的分散性问题上，当前的高功率半导体激光器的发射光束还存在着一定的分散性问题。在具体的激光器发射过程之中，由于高功率的限制，使得发射的光束的对于自身的波导结构有着很高的要求，但是当前的波导结构还很难实现将其激光分布不均匀的问题实现的地步，因此还需要不断的进行研究，通过大量的实验，找到能够将光束的高斯分布化更小，光强分布更加均匀的方式和方法，从基础上提高高功率半导体 激光器的光束质量，从而为高功率半导体激光器的光束整形打 好基础，让其降低实现难度和光束整形的精准性。 光电转换效率在当前的研究之中还是一个难以突破的难点，在进行光电转换时，由于需要进行长远具体的能量传输，存在着很大的能量泄露，以及在进行转换时的能量遗漏和浪费， 这是进行大功率半导体激光器光束整形之中的难点问题。 精确度难以提升，由于高功率的激光光束传输的整形需要 十分的精确地判断和计算，对于整形的精度要求十分高，不能出现任何的差错。在当前的技术条件下，还达不到对其精度的可控性，各方面的基础设备还存在着一定的差距，我国的高功 率半导体激光器光束整形技术还存在着一定的技术差距，还需要我们不断的努力。 3 设计与实现的基础 折射整形法：武汉陵光云电公司进行高功率半导体激光器的光束整形技术就是通过光束的折射原理进行模拟的。激光的光束在一定的情况下以一定的角度进入到预先准备好的特定的透明玻璃之中，然后其方向会发生一定的变化。在均匀介质的情况之下，光束穿过去之后的传播方向是不会发生根本上的变化的，但是会发生一定具体的位置偏移。这个方法所得到的结果可能存在着一定的局限性，以及对于光束整形的设备来说， 有着一定的制作难度和缺陷，需要不断的进行整改才能够达到最好的光束整形效果，因此这种方法当前的使用存在着一定的缺陷，使用的范围不大，只能在少数十分固定的情况之下进行 使用，其实用价值不高。 高功率激光二极管阵列光束整形技术：半导体激光器的波导结构存在着一定的缺陷，使得在进行高功率的半导体激光器 光束整形时存在着很大的误差，这是有效利用激光器的一个巨大的瓶颈和难点，严重阻碍了我国的高功率激光二极管阵列的 应用和实践，对于其发挥出具体的作用来说是不得不面对的问题。而通过高功率激光二极管阵列进行设计和研究，发现其方法对于进行激光的光束整形有着很好的效果，给我国的高功率 半导体激光器的光束整形提供了一个新的方向和突破口。 首先，进行棱镜组的整形，这种方法是一种当前比较可靠的一种二极 管阵列光束整形方法，通过棱镜反射，在反射时进行角度的调整和精确的计算分析，通过对已经在快轴方向上的 光束进行调整，通过设计光束的分层、重拍的方法，把那些在慢方向上的光 束的参数积进行降低，使得整体的光 束达到均衡光束的参数积，最终可以达到提高光束的质量和提 升对光束的整形效果。 4 结语 通过均衡光参数积的方法针对高功率半导体激光器的光束整形问题，并按照一定的光区进行光束的分割和控制，降低光束的发散现象，提升光束的聚合度，对于增大光亮度，提升光束的整形效果，降低对于光束整形精准性问题设计计算的难度， 为我国在这方面的发展是十分有益的。 |
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