以前小編給大家介紹過(guò)激光二極管的特點(diǎn)和用途，今天將帶來(lái)激光二極管之像散，已經(jīng)在LED在使用過(guò)程要注意什么？

什么是像散？

由于非對(duì)稱波導(dǎo)的影響，LD輸出的光束在垂直于結(jié)平面（快軸）和平行于結(jié)平面（慢軸）的兩個(gè)方向上由不同的發(fā)散角，而且兩個(gè)方向的束腰也不在同一個(gè)位置上，即存在固有像散。

LD輸出的光束必須要經(jīng)過(guò)整形才能實(shí)際應(yīng)用，因此，計(jì)算或?qū)嶋H測(cè)量LD的像散是非常重要的。

1）LD像散的計(jì)算
在LD的指標(biāo)書(shū)中，一般都沒(méi)有給出像散的值，但是大都會(huì)給出LD的發(fā)光區(qū)大?。ū热?um×50um，1um×100um等），快軸θ⊥和慢軸θ∥的發(fā)散角大小。

需要注意的是， LD的指標(biāo)書(shū)中一般用半高全寬 FWHM 定義遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角（全角），即光功率下降為最大光功率的一半時(shí)的發(fā)散角。

  

但是，在ZEMAX中，高斯光束使用 Apodization Type 切趾類型中的 Gaussian 來(lái)仿真。當(dāng) Apodization Factor=1，邊緣光線對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)為中心光強(qiáng)的1/e2 (≈13.5%)。

基模高斯光束的FWHM與1/e2發(fā)散角的變換關(guān)系如下：

  

以下是LD像散計(jì)算示意圖：

上圖中，發(fā)光面上，快軸方向可看成是從點(diǎn)Oy發(fā)光，其發(fā)散角較大，慢軸方向可看成是從發(fā)光面兩端發(fā)光（反向延長(zhǎng)后交點(diǎn)在Ox），其發(fā)散角較小。t為像散，θx為θ∥的一半（1/e2），L為慢軸方向的發(fā)光區(qū)大小。由此，可簡(jiǎn)單計(jì)算得到像散為

  

 
2）刀口法測(cè)量LD像散值
刀口法可以用來(lái)測(cè)量高斯光束的光強(qiáng)分布、遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角、透鏡的MTF，也可以用來(lái)測(cè)量LD的像散值。

刀口法測(cè)量LD像散值的系統(tǒng)，包括了LD、透鏡、刀口、光電探測(cè)器或光功率計(jì)。

  

測(cè)量方法：

A）激光二極管（LD）是被測(cè)光源，發(fā)射激光束經(jīng)過(guò)透鏡聚焦，形成不同角度的光束完整地打到光電探測(cè)器或光功率計(jì)上。
B）將刀口安裝在位移臺(tái)（例如螺旋測(cè)微器或多維調(diào)整架）上，并置于快軸光束的邊緣位置。

C）橫向移動(dòng)刀口位置，使刀口緩慢截?cái)喙馐?，并測(cè)試刀口位置與透過(guò)功率的關(guān)系。

  

D）可以采用25%/75%或10%/90%刀口測(cè)量方法，利用測(cè)試得到的數(shù)據(jù)，擬合出在該位置的光束直徑。

E）前后移動(dòng)刀口位置或LD位置，按照上述方法多次測(cè)試新位置處的光束直徑，并找到快軸焦點(diǎn)(光束直徑最小)的位置。

  

F）將刀口旋轉(zhuǎn)90°，并置于慢軸光束的邊緣位置。

G）采用上述的方法，找到慢軸各個(gè)位置處的光束直徑，并找到慢軸焦點(diǎn)的位置。

H）快軸和慢軸焦點(diǎn)位置的差值就是LD像散差A(yù)s。 

3）狹縫法測(cè)量LD像散值

狹縫法測(cè)量LD像散值的系統(tǒng)，包括了LD、透鏡、分束棱鏡、光功率計(jì)、相機(jī)、橫縫光闌和豎縫光闌。

測(cè)量方法：
A) 激光二極管（LD）是被測(cè)光源，發(fā)射激光束經(jīng)過(guò)透鏡聚焦，形成不同角度的光束打到分束棱鏡上，一部分透射形成透射光束，另一部分反射形成反射光束，使用相機(jī)監(jiān)控反射光束的光斑形態(tài)。
B) 將橫縫光闌安裝在光功率計(jì)上，并可以隨著光功率計(jì)上下移動(dòng)。
C) 在光功率計(jì)上下移動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)光功率計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量的透射光束的功率，選取光功率的峰值位置作為目標(biāo)位置，如果光功率峰值不止一個(gè)，那就選取最中間峰值位置作為目標(biāo)位置。此時(shí)，這個(gè)目標(biāo)位置就是快軸或慢軸的焦點(diǎn)位置。
D) 將豎縫光闌安裝在光功率計(jì)上，替換橫縫光源，并固定光功率計(jì)的位置。

E) 使用位移調(diào)整架，將LD向前或向后移動(dòng)，再次找到光功率的峰值位置，此時(shí)處在慢軸或快軸的交點(diǎn)位置。

F) 向前或向后移動(dòng)LD的距離，就是LD的像散值A(chǔ)s。

LD使用注意事項(xiàng)

1) 由于與其他的分立式產(chǎn)品相比，ESD水平非常低，因此如果在正向上加入浪涌，則過(guò)量發(fā)光，導(dǎo)致端面損壞，激光無(wú)法振蕩。

  

ESD：Electro Static Discharge 的簡(jiǎn)稱，意思是靜電放電。

2）使用時(shí)，請(qǐng)不要觸摸作為鏡片發(fā)揮作用的端面。

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