半导体激光光强分布的部分相干模型

激光远场光强分布一般与输出功率大小有关,在相同功率水平下,不同激光二极管的远场分布往往不同,因此需要一种模型能全面地描述不同半导体激光器在各种情况下的远场分布。根据半导体激光器发出的激光具有部分相干性和双光束的部分相干性原理,利用瑞利F索莫菲衍射积分公式,提出并推导得出了描述半导体激光远场分布的新理论模型。在激光二极管远场光强慢轴方向理论模型可表示为*,已观察到的远场光强分布与曲线符合得更准确。和已有的一些理论模型相比,新模型不但有可靠的推理论据,而且能够通过*等参数的调整来描述不同激光二极管光强的远场分布。(注：*表示公式,见正文)
     

大功率半导体激光阵列远场光强分布研究

针对Bar和Stack两种类型激光器,运用双峰模型,对各个发光单元的光强进行非相干叠加,得出Bar和Stack两种激光器的远场光强模型,并根据此模型模拟出Bar和Stack的远场光强分布。分别定量描述了Bar和Stack光强分布均匀的区域以及开始出现类似单发光单元的双峰分布的位置,并给出了相应的经验计算公式。利用这些公式以及器件数据手册给出的参数即可方便的计算出Bar和Stack的均匀区域以及出现类似单发光单元的双峰分布的位置。理论分析与实验结果基本吻合。可为Bar和Stack在实际应用中设计光学系统以及光束质量评价提供理论依据。     

增益开关分布反馈半导体激光器输出特性的研究

讨论了采用增益开关技术在分布反馈半导体激光器上产生超短光脉冲的特性。理论分析表明，光脉冲特仅与峰值反转率ｒ有关，峰值功率随ｒ升高而升高，脉宽随ｒ升高而降低。     

高功率半导体激光器阵列远场光束特性研究

为研究高功率半导体激光器阵列(HLDA)远场光束分布和传输特性,基于亥姆霍兹方程的远场解,提出HLDA的远场分布模型.实验表明:测试数据与理论模型吻合很好,在95%能量分布区域内,HLDA理论模型拟合测量数据的误差小于5%.基于该理论模型,仿真分析了HLDA光束截面光强分布、传输中心轴光强分布、光束束宽等特性.     

半导体激光水准仪的设计

绍介半导体激光束的准直整形方法 ,阐述半导体激光水准仪的设计方案 .     

高斯-谢尔模型光束通过非线性介质后的光强分布

根据高斯-谢尔模型光束在自由空间中传输的特性,研究它在穿过非线性介质后的衍射光强.数值模拟表明,穿过非线性介质后,高斯-谢尔光束的光强变化受到光束的相干度和通过非线性介质后产生的附加相移的共同影响.对应于同样的部分相干光,相同的条件下大的附加相移能够增强相干度对光强的影响,使光强曲线发生明显的波动;对应于确定的附加相移,相干度大的光束光强曲线变化更为明显.随着传输距离的增大,不同附加相移的光束光强大小发生变动,附加相移最小的光束光强最后将大于附加相移最大的光束光强.     

半导体激光（红光）相干性的研究

通过实验研究分析了一种波长为６７０ｎｍ的半导体激光的相干性，证明这种激光器也可以作为一种相干光源加以利用。     

半导体激光逻辑器件研究综述

本文运用速率方程对半导体激光器实现逻辑器件的基本原理进行了分析，并介绍实现半导体激光逻辑器件一些基本方法。     

利用部分相干效应获得局域空心光束

研究一种特殊的部分相干光束经透镜聚焦后,在几何焦点附近的三维光强分布.结果表明,几何焦点附近的聚焦光强分布不仅依赖于入射部分相干光的光强分布,还依赖于入射光的空间相干度.据此,可以通过选择合适的空间相干度,产生部分相干局域空心光束.此外,还研究入射部分相干光束的相干度和菲涅耳数对局域空心光束的影响.结果显示,对于相干度一定的部分相干光束,当菲涅耳数小到一定程度时,部分相干局域空心光束的现象将消失.     

两束不等强相干光的圆孔夫朗和费衍射

本文从光的叠加原理出发,详细地计算了两束不等光强的相干光经圆孔夫朗和费衍射后两爱里斑斑心联线上的光强分布,以及衍射屏面上的衍射图样。并将它与非相干情况下的衍射作比较,严格的数字计算表明:两者的光强分布和衍射图样都存在着很大的差别。在此基础上给出了发射不等光强相干光的两物点恰能分辨的距离。     

激光通过大气随机信道光强分布的实时显示

分析了激光通过大气随机信道时光斑变化的影响因素，对接收光强进行了数值计算，用软件仿真模拟了光斑的实时变化。该系统可以方便、准确、形象地显示激光光斑的闪烁、漂移和分裂等现象，对于研究大气对无线光通信的影响，进一步优化激光通信系统的性能，实现全天候的大气激光通信具有参考价值。     

一种用于激光二极管的宽温控制系统

描述了在－５０～８０℃宽温环境下，半导体激光器温度控制系统的设计与实验，重点分析了温度探测、信号处理控制和制冷器的设计方法．温度控制系统的实验结果令人满意．     

非傍轴部分相干光束传输的仿真

半导体激光器具有体积小、效率高等优点,广泛应用于激光通信、光信息处理等方面,但与其他激光器相比有较大的光束发散角,对这类激光束来说,傍轴近似失效。文章运用交叉谱密度函数针对半导体激光束建立了一个模型—非傍轴部分相干TEM11厄米-高斯(HG)光束,并对这类光束在自由空间中的传输特性进行了计算机仿真。发现f和fσ两参数对部分相干TEM11HG光束的非傍轴性起着至关重要的作用。另外,f和fσ的大小关系还决定了远场光强分布的形状。     

部分相干空间孤子的频移

以部分相干的高斯-谢尔模空间光孤子在非线性折射率呈对数分布的介质中的传输理论为基础,详细分析了当考虑频谱分布有一定线宽时,频谱的相对中心频移演化特性,并且对考虑频谱分布后孤子的稳定性进行了相应的分析。分析表明,相对频移随传输距离的演化呈准周期出现,而考虑频移后,原本稳定的空间孤子在演化过程中也呈现准周期的振荡,并且孤子相对半径的演化规律与相对频移的演化规律恰好相反。     

部分相干厄米-高斯光束在湍流大气中的M^2因子

基于广义惠更斯-菲涅耳原理和Winger分布函数二阶矩的定义,推导出部分相干厄米-高斯（PCHG）光束在湍流中的M^2因子的解析表达式,并进行了数值计算和分析.研究结果表明：湍流中PCHG光束的M^2因子由光束的阶数、相干长度、束腰宽度、波长以及湍流的折射率起伏结构常数和传输距离来决定;随着光束阶数、大气湍流的折射率起伏结构常数以及传输距离的增大,以及光束相干长度的减小,PCHG光束在湍流大气中的M^2因子明显增大;对于给定的传输距离,存在最佳初始束宽使大气湍流中PCHG光束的M^2因子最小;完全相干厄米-高斯光束和高斯-谢尔模型（GSM）光束在大气湍流中的M^2因子变化规律可以作为本文研究的特例.     

二极管p－n结杂质浓度分布模型改进

 简化的突变结或线性缓变结模型已能很好地近似二极管p－n结杂质浓度分布规律，但从精密的实验测量结果中发现传统模型存在局限性。基于随机选取常用产品的C－V实验数据，利用泊松方程并结合提出的改进模型，可以更准确地描述p－n结杂质浓度分布。虽然部分样品C－V关系可由指数1/2或1/3独立表示，但数据拟合分析显示采用指数n=1/2和n=1/3两模型分量共同描述更合理。模型改进可获得更准确的p－n结杂质浓度分布规律及物理参数。     

基于激光反射强度特征的智能汽车路面估计方法

为了提升智能汽车行驶安全性,适应高速、大侧偏等极限工况应用场景,轮胎-路面附着系数峰值估计技术越来越受到汽车主动安全控制领域研究的关注。提出了一种基于激光雷达的路面估计方法：基于极大似然估计方法求解了结构化道路常见类型路面的激光雷达反射强度分布模型参数,并依此建立典型路面数据库;利用Kullback-Leibler散度表征反射强度分布相似度,结合所建立的路面数据库辨识路面类型,然后映射出对应的峰值附着系数估计值。试验结果表明,提出的轮胎-路面附着系数峰值估计方法的准确率达到90%以上,能够灵敏地检测出路面突变现象,且对白天和夜晚不同的光照条件具有鲁棒性。