以前小编给大家介绍过激光二极管的特点和用途,今天将带来激光二极管之像散,已经在LED在使用过程要注意什么?
什么是像散?
由于非对称波导的影响,LD输出的光束在垂直于结平面(快轴)和平行于结平面(慢轴)的两个方向上由不同的发散角,而且两个方向的束腰也不在同一个位置上,即存在固有像散。

LD输出的光束必须要经过整形才能实际应用,因此,计算或实际测量LD的像散是非常重要的。
1)LD像散的计算
在LD的指标书中,一般都没有给出像散的值,但是大都会给出LD的发光区大小(比如1um×50um,1um×100um等),快轴θ⊥和慢轴θ∥的发散角大小。
需要注意的是, LD的指标书中一般用半高全宽 FWHM 定义远场发散角(全角),即光功率下降为最大光功率的一半时的发散角。
基模高斯光束的FWHM与1/e2发散角的变换关系如下:
以下是LD像散计算示意图:
上图中,发光面上,快轴方向可看成是从点Oy发光,其发散角较大,慢轴方向可看成是从发光面两端发光(反向延长后交点在Ox),其发散角较小。t为像散,θx为θ∥的一半(1/e2),L为慢轴方向的发光区大小。由此,可简单计算得到像散为
2)刀口法测量LD像散值
刀口法可以用来测量高斯光束的光强分布、远场发散角、透镜的MTF,也可以用来测量LD的像散值。
刀口法测量LD像散值的系统,包括了LD、透镜、刀口、光电探测器或光功率计。
测量方法:
A)激光二极管(LD)是被测光源,发射激光束经过透镜聚焦,形成不同角度的光束完整地打到光电探测器或光功率计上。B)将刀口安装在位移台(例如螺旋测微器或多维调整架)上,并置于快轴光束的边缘位置。
C)横向移动刀口位置,使刀口缓慢截断光束,并测试刀口位置与透过功率的关系。
D)可以采用25%/75%或10%/90%刀口测量方法,利用测试得到的数据,拟合出在该位置的光束直径。
E)前后移动刀口位置或LD位置,按照上述方法多次测试新位置处的光束直径,并找到快轴焦点(光束直径最小)的位置。
F)将刀口旋转90°,并置于慢轴光束的边缘位置。
G)采用上述的方法,找到慢轴各个位置处的光束直径,并找到慢轴焦点的位置。
H)快轴和慢轴焦点位置的差值就是LD像散差As。
3)狭缝法测量LD像散值
狭缝法测量LD像散值的系统,包括了LD、透镜、分束棱镜、光功率计、相机、横缝光阑和竖缝光阑。
测量方法:
A) 激光二极管(LD)是被测光源,发射激光束经过透镜聚焦,形成不同角度的光束打到分束棱镜上,一部分透射形成透射光束,另一部分反射形成反射光束,使用相机监控反射光束的光斑形态。
B) 将横缝光阑安装在光功率计上,并可以随着光功率计上下移动。
C) 在光功率计上下移动的过程中,根据光功率计实时测量的透射光束的功率,选取光功率的峰值位置作为目标位置,如果光功率峰值不止一个,那就选取最中间峰值位置作为目标位置。此时,这个目标位置就是快轴或慢轴的焦点位置。
D) 将竖缝光阑安装在光功率计上,替换横缝光源,并固定光功率计的位置。
E) 使用位移调整架,将LD向前或向后移动,再次找到光功率的峰值位置,此时处在慢轴或快轴的交点位置。
F) 向前或向后移动LD的距离,就是LD的像散值As。
LD使用注意事项
1) 由于与其他的分立式产品相比,ESD水平非常低,因此如果在正向上加入浪涌,则过量发光,导致端面损坏,激光无法振荡。
ESD:Electro Static Discharge 的简称,意思是静电放电。
2)使用时,请不要触摸作为镜片发挥作用的端面。
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