一种形成环形抽运光的方法

李姝妺; 王英; 胡阿健; 陈培锋

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.05.008

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种形成环形抽运光的方法

李姝妺 , 王英 , 胡阿健 , 陈培锋

文章导航 > 激光技术 > 2015 > 39(5): 621-624

引用本文:

Citation:

一种形成环形抽运光的方法

1.
华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉 430074

作者简介: 李姝妺(1991-),女,硕士研究生,现主要从事激光技术的研究。.

通讯作者: 王英, wy@hust.edu.cn ;

基金项目:
中央高校基本科研业务费资助项目(CXY13Q012)
中图分类号: TN245

A method of forming annular pump light

1.
School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan 430074, China

Corresponding author: WANG Ying, wy@hust.edu.cn ;

CLC number: TN245

摘要: 为了形成纯净的环形抽运光,以得到端面抽运固体激光器输出拉盖尔-高斯光束,采用轴棱锥系统整形方法(即将激光二极管输出的实心抽运光经过准直系统后,耦合进轴棱锥与聚焦镜组成整形系统,形成环形尺寸可变的区域空心光束)进行了理论分析和实验验证。基于几何光学的方法,对整形装置形成环形抽运光进行了理论分析及基于ZEMAX软件的数值模拟,最后实验验证了此方法的可行性;并在研究过程中,对一种环形抽运光中间暗斑区域不变的现象进行了研究。结果表明,在采用未镀膜的轴棱锥的情况下,该系统形成环形抽运光的效率达到64.5%。
- 激光器 /
- 环形抽运光 /
- 光束整形 /
- 轴棱锥 /
- 模式匹配
Abstract: In order to get pure annular end-pumping beam to generate Laguerre-Gaussian beams from solid-state lasers, a method with axicon shaping system was put forward. At first, the solid pump light from LD source was collimated by the lens and was coupled into a axicon and a focal lens. And then, the shaping system was obtained and hollow beam with variable size was formed. Based on geometrical optics, theoretical analysis and numerical simulation were made with the aid of the software ZEMAX . The phenomenon of the invariant dark region of annular pump light was also investigated. The results show that power conversion efficiency could reach up to 64.5% by using the system with uncoated axicon.
- lasers /
- annular pump light /
- beam shaping /
- axicon /
- mode matching

[1]	VAITY P, SINGH R P. Self-healing property of optical ring lattice[J]. Optics Letters, 2011, 36(15): 2994-2996.
[2]	LITVIN I A, BURGER L, FORBES A. Angular self-reconstruction of petal-like beams[J]. Optics Letters, 2013, 38(17): 3363-3365.
[3]	HE H, HECKENBERG N R, RUBINSZTEIN-DUNLOP H. Optical particle trapping with higher-order doughnut beams produced using high efficiency computer generated holograms[J]. Journal of Modern Optics, 1995, 42(1): 217-223.
[4]	TOYODA K, MIYAMOTO K, AOKI N, et al. Using optical vortex to control the chirality of twisted metal nanostructures[J]. Nano Letters, 2012, 12(7): 3645-3649.
[5]	ALLEN L, BEIJERSBERGEN M W, SPREEUW R, et al. Orbital angular momentum of light and the transformation of Laguerre-Gaussian laser modes[J]. Physical Review, 1992,A45(11): 8185-8189.
[6]	WANG J, YANG J, FAZAL I M, et al. Terabit free-space data transmission employing orbital angular momentum multiplexing[J]. Nature Photonics, 2012, 6(7): 488-496.
[7]	HECKENBERG N R, McDUFF R, SMITH C P, et al. Generation of optical phase singularities by computer-generated holograms[J]. Optics Letters,1992, 17(3): 221-223.
[8]	COURTIAL J, PADGETT M J. Performance of a cylindrical lens mode converter for producing Laguerre-Gaussian laser modes[J]. Optics Communications, 1999, 159(1): 13-18.
[9]	CHARD S P, SHARDLOW P C, DAMZEN M J. High-power non-astigmatic TEM00 and vortex mode generation in a compact bounce laser design[J]. Applied Physics, 2009,B97(2): 275-280.
[10]	NGCOBO S, LITVIN I, BURGER L, et al. A digital laser for on-demand laser modes[J]. Nature Communications, 2013, 4:2289.
[11]	CHEN Y F, LAN Y P, WANG S C. Generation of Laguerre-Gaussian modes in fiber-coupled laser diode end-pumped lasers[J]. Applied Physics, 2001,B72(2): 167-170.
[12]	BISSON J F, SENATSKY Y, UEDA K. Generation of Laguerre-Gaussian modes in Nd:YAG laser using diffractive optical pumping[J]. Laser Physics Letters, 2005, 2(7): 327-333.
[13]	KIM J W. High-power laser operation of the first-order Laguerre-Gaussian (LG01) mode in a diode-laser-pumped Nd:YAG laser[J]. Journal of the Korean Physical Society, 2012, 61(5): 739-743.
[14]	WU Z W. Bottle beam with adjustable size generated by a frustum and axicon system[J]. Laser Technology, 2014, 38(5): 665-668 (in Chinese).
[15]	HUANG S, DENG L M, YANG H, et al. Homogenization design of laser diode based on ZEMAX[J]. Laser Technology, 2014, 38(4): 522-526 (in Chinese).

[1]	任驹 , 李四川 , 李航 , 陈培锋 , 夏惠军 , 周桂勇 , 彭杰 . 基于双轴锥镜的环形激光束整形. 激光技术, 2018, 42(1): 104-107. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.020
[2]	王钇苏 , 钱壮林 , 张恒 , 陈培锋 , 王英 , 龚磊 . 基于300μm微片激光器生成涡旋空心光束的研究. 激光技术, 2021, 45(6): 776-781. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.017
[3]	吴志伟 . 锥台和轴棱锥系统产生的尺寸可调局域空心光束. 激光技术, 2014, 38(5): 655-659. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.017
[4]	潘圆圆 , 崔瑞祯 , 陈刚 , 巩马理 , 黄磊 . 用于半导体激光器的棱镜组光束整形方法. 激光技术, 2006, 30(4): 370-372,376.
[5]	郭明秀 , 沈冠群 , 陆雨田 . 激光二极管光束整形技术. 激光技术, 2003, 27(4): 357-361.
[6]	吴政南 , 谢江容 , 杨雁南 . 高功率半导体激光器光束整形的设计和实现. 激光技术, 2017, 41(3): 416-420. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.022
[7]	李殿军 , 梁思远 , 曹建建 . 非球面伽利略扩束系统实现激光束空间整形. 激光技术, 2008, 32(4): 427-429.
[8]	熊新健 , 陈培锋 , 王英 , 杨亚楠 , 李响 . 半导体侧面抽运板条激光器光束质量优化. 激光技术, 2019, 43(5): 724-728. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.05.026
[9]	娄艳阳 , 郑贤良 , 张世超 , 鹿伟民 , 李辉 , 熊大曦 . 基于数字微镜阵列的平顶光束空间整形. 激光技术, 2016, 40(6): 916-920. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.029
[10]	尹广玥 , 游利兵 , 方晓东 . 用于平板显示LTPS制备的ELA光束整形系统. 激光技术, 2016, 40(3): 383-387. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.017
[11]	张世鑫 , 赵爽 , 王一璋 , 周哲海 . 自由曲面透镜白光LED光束整形技术. 激光技术, 2021, 45(3): 357-361. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.016
[12]	胡烜瑜 , 郑皞翾 , 郑毅 , 段长城 , 肖瑜 , 徐刚 , 唐霞辉 . 基于合束的500W蓝光半导体激光模块化研究. 激光技术, 2024, 48(4): 470-476. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.04.003
[13]	张健 , Hollinger Franz . 耦合半导体激光进入光纤. 激光技术, 1996, 20(3): 129-132.
[14]	李琦 , 王骐 , 高惠德 . 输入光束光斑半径变化对BOE整形环的影响. 激光技术, 2002, 26(1): 35-37,40.
[15]	郭云霄 , 巩马理 , 薛海中 , 翟刚 , 李晨 , 闫平 , 柳强 , 陈刚 . LD阵列半环形对称抽运的固体激光器. 激光技术, 2007, 31(1): 1-3,88.
[16]	李琦 , 高惠德 , 董蕴华 , 申作春 , 王骐 . 整形二元光学元件衍射效率的研究. 激光技术, 2000, 24(1): 30-33.
[17]	万新军 , 张书练 , 谈宜东 . LD抽运微片激光器光回馈技术的研究进展. 激光技术, 2006, 30(1): 9-12,30.
[18]	路英宾 , 卿光弼 , 兰戈 , 陈德章 , 高剑波 , 刘韵 . LD侧面抽运的铒玻璃激光器. 激光技术, 2006, 30(3): 329-331.
[19]	马冬冬 , 柳强 , 巩马理 , 王东生 . 边缘抽运非对称Yb：YAG盘片激光器. 激光技术, 2009, 33(3): 228-231.
[20]	陆斌 , 杨峰 , 马楠 , 李晶 , 翟刚 , 时顺森 , 金锋 . 885nm抽运Nd：YAG激光器. 激光技术, 2008, 32(6): 582-583,600.

点击查看大图

计量

文章访问数: 5584
HTML全文浏览量: 2741
PDF下载量: 341
被引次数: 0

一种形成环形抽运光的方法

通讯作者: 王英, wy@hust.edu.cn;

作者简介: 李姝妺(1991-),女,硕士研究生,现主要从事激光技术的研究。

1. 华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉 430074

收稿日期: 2014-08-29
录用日期: 2014-10-31
网络出版日期: 2015-09-25

基金项目: 中央高校基本科研业务费资助项目(CXY13Q012)

关键词:

摘要: 为了形成纯净的环形抽运光,以得到端面抽运固体激光器输出拉盖尔-高斯光束,采用轴棱锥系统整形方法(即将激光二极管输出的实心抽运光经过准直系统后,耦合进轴棱锥与聚焦镜组成整形系统,形成环形尺寸可变的区域空心光束)进行了理论分析和实验验证。基于几何光学的方法,对整形装置形成环形抽运光进行了理论分析及基于ZEMAX软件的数值模拟,最后实验验证了此方法的可行性;并在研究过程中,对一种环形抽运光中间暗斑区域不变的现象进行了研究。结果表明,在采用未镀膜的轴棱锥的情况下,该系统形成环形抽运光的效率达到64.5%。