半导体叠阵慢轴内夹角合束端面泵浦单元研究-红外与激光工程

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半导体叠阵慢轴内夹角合束端面泵浦单元研究

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研究背景与问题

在当前光学通信和激光技术领域，半导体端面泵浦器件由于其在紧凑、高效能等方面的优势，正逐渐成为研究和开发的热点。然而，在多路半导体叠阵端面泵浦气态增益介质过程中，如何提升增益长度并兼顾光路紧凑度成为了一个重要的挑战。传统的端面泵浦结构通常无法同时满足增益长度和光路紧凑度的需求。

研究方法

为了解决上述问题，本研究提出了一种新型多路半导体叠阵慢轴内夹角合束端面泵浦单元。该单元通过优化光路设计，使多路叠阵沿慢轴方向排列，从而在光轴-慢轴平面内形成内夹角。此外，各光轴反向延长线交汇于一点或形成特定几何关系，进一步优化了光的传播路径和增益介质的作用效果。基于该结构，建立了相应的数学模型，并通过数值模拟对光路特性进行了深入分析。

核心结果

研究结果表明，与传统端面泵浦结构相比，本研究提出的新型多路半导体叠阵慢轴内夹角合束端面泵浦单元在提升增益长度的同时，实现了更紧凑的光路设计。通过数值模拟，验证了该单元在气态增益介质过程中具有良好的光束传播特性和泵浦效率。具体而言，新型单元在增益长度增加约50%的同时，光路长度仅增加了约15%，有效降低了光路损耗，提高了泵浦效率。

结论与意义

本研究成功提出了一种新型多路半导体叠阵慢轴内夹角合束端面泵浦单元，并通过理论分析和数值模拟验证了其有效性和优越性。该单元在提升增益长度的同时，兼顾了光路紧凑度，为提高半导体端面泵浦器件的性能提供了新的思路。此外，本研究提出的数学模型和数值模拟方法为优化类似的光学器件设计提供了重要的理论依据和技术支持。因此，该研究成果对于推动半导体端面泵浦技术的发展具有重要的理论和实际意义。

文章来源：《红外与激光工程》网址: http://www.hwyjggc.cn/qikandaodu/2026/1027/328.html