半导体激光器发散角

半导体激光器发散角和偏振特性测量,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。,实验原理,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; 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。,1、空间模和纵模,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）。,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。,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。,2、为什么要了解发散特性,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 传输到点 可用光线传输矩阵来计算：,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。,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,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。,数据记录,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。,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。,注意事项,2、半导体激光器输出或反射光应避免直接照射人眼。,