高功率半导体激光器光束整形的设计和实现

来源：激光技术杂志2017年第3期北京时间：

作者：吴政南, 谢江容, 杨雁南

摘要：为了使线阵半导体激光器光束能更好应用于激光远程无线电力传输，设计了基于光楔-曲面镜-棱镜组的线阵半导体激光束整形系统，采用数值计算方法，取得了系统中各元件的参量及理论整形效果。在此基础上加工出实物元件，搭建整形系统。实验中测得整形后的激光光斑尺寸为9.9cm×9.6cm，能量均匀度为68.9%，系统能量传输效率为71.3%，光束质量可满足接收端的光电池对激光空间均匀性的要求。最后分析了仿真系统与实验系统间产生差异的原因。结果表明，该系统可同时实现激光束阵列快轴和慢轴方向的扩束与准直，并能够调节输出光斑的形状及光强均匀度，且采用光学元件数量较少。光电池组件是激光无线电力传输过程的关键元件，该设计对激光转换效率的研究有较重要的实用价值。

关键词：光学设计, 光束整形, 线阵半导体激光器, 光楔-棱镜-曲面镜组