1 军械工程学院 电子与光学工程系, 石家庄 050003
2 中国科学院 重庆绿色智能技术研究院, 微纳制造与系统集成中心, 重庆 401122
3 中国科学院 重庆绿色智能技术研究院, 微纳制造与系统集成中心, 重庆 40112
4 中国华阴兵器试验中心, 陕西 华阴 714200
为实现高功率激光二极管堆栈光束的匀化与整形，提出基于双柱透镜慢轴准直的匀化系统。利用双柱透镜实现对高填充因子激光二极管慢轴方向光束发散角度的压缩，降低成像型多孔径光束积分器中微透镜的数值孔径，减小匀化系统体积。通过三个限定条件确定了双柱透镜参数取值范围，并通过像差分析对双柱透镜进行了优化，实现慢轴方向光束剩余发散角度1.74°。结合成像型多孔径光束积分器，设计了激光二极管堆栈的匀化系统，并进行了实验测试。实验结果表明，在中心光斑尺寸约为6 mm×6 mm范围内，光斑不均匀性为8.11%。
光束整形 激光二极管堆栈 慢轴准直 柱透镜 光斑均匀性 beam shaping laser diode stack slow axis collimation cylindrical lens spot homogeneity 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2816
1 军械工程学院 电子与光学工程系， 河北 石家庄 050003
2 重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成中心， 重庆 401122
为了进一步提高半导体激光器整形系统的能量传输效率，提出了基于双曲面基底微透镜阵列的半导体激光器堆栈光束整形系统。双曲面基底微透镜阵列可以同时实现光束的准直与分束双重功能，减少了系统中光学表面的使用量。运用远心光路设计了半导体激光器光束慢轴准直透镜以满足微透镜小视场的要求。通过ZEMAX软件进行仿真，验证了双曲面基底微透镜阵列半导体激光器整形系统的可行性，并获得了30 mm×15 mm的、不均匀性小于7%的光斑，系统能量传输效率达到96%。
光学设计 微透镜阵列 高斯光束 光斑均匀性 功率密度
1 军械工程学院光学与电子工程系， 河北 石家庄 050003
2 中国人民解放军63898部队， 河南 济源 454650
为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性，研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面，详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明，成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果，相比非成像型还降低了对半导体激光器(LD)光束准直的要求，并且可调整微透镜阵列间距实现光斑尺寸的改变，拓展了系统应用范围。经实验测试，在照明范围内LD阵列光束经成像型积分系统后光斑不均匀性小于10%。
光学设计 均匀化 高斯光束 相干光
