[發(fā)明專利]一種微型外腔大功率半導體列陣穩(wěn)定選擇基超模技術

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710049832.2
• 申請日: 2007-08-23
• 公開（公告）號: CN101118154A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 蔡然;薛蔡;曾嵐;蔡貴順;榮健;鐘曉春
• 申請（專利權）人: 蔡然
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于服務超大功率半導體列陣使用微型外腔鎖相的微型外腔形變測量技術和補償技術，涉及超大功率半導體列陣在安裝適配選擇基超模振蕩的超短長度外腔，并振蕩于基超模后，對殘余熱效應等引起外腔長度變化的自動測量和補償方式方法，涉及避免外腔形變導致非基超模起振，使超大功率半導體列陣能夠穩(wěn)定地選擇基超模振蕩。

背景技術

半導體列陣量子效率高，輸出波長范圍涵蓋570nm至1600nm，工作壽命可達數(shù)百萬小時，疊層列陣可提供超高功率激光輸出，在諸如工業(yè)、醫(yī)學等很多領域具有非常廣闊和良好的應用前景，但是由于自由運行的半導體列陣各個發(fā)光單元發(fā)出的光是不相干的，其輸出質(zhì)量較差，特別是慢軸多模輸出的發(fā)散角大、光譜寬，在干擾、色散、方向性等方面特性極差，既無法通過光學系統(tǒng)聚焦到小尺寸，又無法實現(xiàn)遠距離傳輸，嚴重阻礙了其在機械加工、表面處理、高功率密度泵浦、航空航天等領域中獲得有效應用。因而，采取空間鎖相措施使得各個單元運行于相同的波長并使得它們之間具有固定的相位差，就變得至關重要。對于相鄰發(fā)光單元距離達數(shù)百微米的大功率半導體列陣，特別適宜采用基于模式耦合理論和Talbot腔理論的外腔耦合鎖相，相應功率耦合主要發(fā)生在緊鄰單元之間，非相鄰單元耦合可以忽略不計，相應系統(tǒng)結構簡單而功效良好。通過選擇基超模振蕩，相應輸出遠場分布為單瓣結構、接近衍射極限。對于列陣周期為d，工作波長為λ，前端面反射率為r_f，自耦合系數(shù)的模為P，鄰居光發(fā)單元間的互耦合系數(shù)的輻角為q的半導體列陣，當cos(q)＞0，外腔長度L滿足其長度滿足

2d2λ[2n+1+arccos(rf/P)/π]≤L≤2d2λ[2n+1-arccos(rf/P)/π],]]>(n＝0，1，2，...)