半导体激光器发散角

传输到透镜的后焦平面 时为(rf , f )，则
rff
1 0
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f 1
1 1/
f
10
1 0
g 1
r00
T10 1l
2）焦距为f的薄透镜的透射矩阵：为 T 11/ f 10
r0 f
f0
(1
g f
) 0
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由于半导体激光器快轴方向发散角非常大，不能用上述方法测量，用单点 扫描法。
快轴是单横模输出，其光强基本上按正弦（余弦）函数形式分布。
半导体激光器发散角和偏振特性测量
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实验目的：
1、掌握半导体激光器远场发散角的测量方法。 2、掌握半导体激光器偏振特性的测量方法。
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实验原理
1、空间模和纵模
X方向（快轴），它与结平面方 向垂直，又称为横向,发散角较大；
Y方向（慢轴），为与结平面平 行的方向，又称为侧向,发散角较 小;
图 3 测量半导体激光器的偏振度
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注意事项
1、用光功率获取输出功率时，每选择一个量程都需要重新调零。 2、半导体激光器输出或反射光应避免直接照射人眼。
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4）在不同的注入半导体激光器电流时，其输出值随角度变化的 曲线。
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数据记录
40o
30o
30 o
40 o
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实验内容与步骤
2.2. 半导体激光器的偏振度测量 1）旋转偏振片，读出偏振片处于不同角度 2）记录对应的半导体激光器输出值 3）将实验值列表，并计算出其偏振度。
传输到点
(r2,2)可用光线传输
r22Tr11C A D Br11
r是光线离开光轴的距垂离直；
是光线传播方向与的光夹轴角。
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r22Tr11C A D Br11
1)光束在均匀介质 ，的 传传 播播 距 l,其离透射矩阵
假定一条光线在输出面 的位置 (r0 ,0 )；
离输出面 g的地方放一薄透镜 F，薄透镜的焦距 f ,
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实验内容与步骤
1.半导体激光器的发散角测定
1）半导体激光器置于旋转台中心，去掉准 直透镜，使半导体激光器的光发散，并平 行与旋转台面。 2）确定快、慢轴 3）光功率指示仪探头与半导体激光器LD 的距离为L，当旋转台处于不同角度时，记 下光功率指示仪所测到的输出值
图 2 测定半导体激光的发散角
出射激光的光斑即可判断这种边 缘发射半导体激光器的结平面方向。
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近场分布是指LD发光面上的辐射强度分布，即反映P-N结上光强的分布； 远场分布则是指远离激光器无穷远处的辐射强度分布（光强与角度的分布）。
远场分布是近场分布的Fourier变换。 半导体激光器的模式分为空间模和纵模（轴模）。
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半导体激光器的空间模和纵模（轴模）
空间模描述围绕输出光束轴线某处光强分布，
或者是空间几何位置上的光强（或者光功率）的分布，也称为远场分布
纵模表示是一种频谱，它反映所发射的激光其功率
在不同频率分量上的分布。
两者都可能是单模或者出现多个模式（多模）。 边发射半导体激光器具有非圆对称的波导结构，而且在垂直于结平面方向（称横向） 和平行于结平面方向（称侧向）有不同的波导结构和光场限制。
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2、为什么要了解发散特性
半导体激光器输出光束不对称，使得在许多应用过程中必须采用特殊的光学系统进行光 束整形。 在设计光学系统的光学元件及进行光学耦合时需要了解激光器的远场特性。
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3 半导体激光器远场分布的测量
在高斯光学中，近轴对称光学系统从点 矩阵来计算：
(r1,1)