【摘 要】
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近年来随着大功率半导体激光器制造工艺的成熟和生产成本的降低，其应用范围越来越广泛。但是固有的结构特点也造成了其光束发散角较大，存在固有像散的缺点，这给实际应用带来了很
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近年来随着大功率半导体激光器制造工艺的成熟和生产成本的降低，其应用范围越来越广泛。但是固有的结构特点也造成了其光束发散角较大，存在固有像散的缺点，这给实际应用带来了很大的麻烦。一个很好的解决办法就是把光束耦合进光纤中，不仅实现柔性传输，增加使用的灵活性，而且可以直接应用于本身就需要光纤的场合。近几年发展起来的一种耦合方案是整形耦合法，其包括光束准直、光束整形、光束聚焦三部分。本课题主要对大功率半导体激光器阵列光束准直技术进行了研究。
本论文调研了国内外发展趋势，比较了不同的光束准直技术，相对于其它的准直方式，利用光纤柱透镜实现快轴光束准直、自聚焦光纤透镜实现慢轴光束准直的方法具有准直效果好，成本低等优点。
利用光纤柱透镜对半导体激光器阵列光束快轴进行准直可以实现出射光线发散角在5mrad以内，透过率高达95％，并与现在商用的利用平凸柱透镜对快轴光束准直进行了详细的比较分析。
对自聚焦光纤透镜的原理进行了分析，综合考虑到自聚焦光纤透镜的焦距和端面研磨的方便，确定了实验中自聚焦光纤透镜的长度。利用Zemax进行序列光线追迹和参数优化，分析了自聚焦光纤透镜的像差特性，并与相同尺寸商用的微柱透镜进行了比较，发现两者的像差特性相差不大。
利用自聚焦光纤透镜实现大功率半导体激光器阵列光束慢轴方向的准直，需要使每一根自聚焦光纤对准一个发光单元。实验中，制作了具有周期结构的V型槽，确保自聚焦光纤透镜之间的间隔。制作了半导体激光器阵列准直系统，并实现了大功率半导体激光器阵列光束的准直。
论文的最后利用几何光学方法和重叠积分的方法分析了激光光束到多模光纤耦合效率的问题。
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