[已解决]ZEMAX模拟激光二极管的准直聚焦

jlt黄色闪光

请问激光二极管的光斑是高斯分布，然后我经过非球面透镜的准直和聚焦之后，光斑形状不再满足高斯分布（一个方向满足，另一个方向不满足）。请问有什么好的优化方向吗？还是说由于激光二极管的XY方向的像散，导致其准直聚焦之后，聚焦光斑必然不满足高斯分布？

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hngxyzc

2023-4-12 10:37

1、半导体激光器的发光区域是矩形，比如1um*100um，快轴和慢轴发散角度不一样；由于快轴和慢轴的发光面积有区别，它们准直后的极限发散角也有有区别的，快轴能被更好的准直，慢轴因为发光区域较大，所以准直度存在物理限制（拉格朗日不变量、光学扩散量决定的，慢轴相当于小的面光源）。此外。2、因为存在像散，快轴和慢轴出射光的等效焦点位置也是不重合的，一般慢轴的焦点要比快轴偏后一百多微米（大约）左右。也就是说，你无法用一个透镜实现快轴和慢轴的同时完美准直，总有一个轴是离焦状态的。要求高的场合，可以使用2个柱面透镜进行准直，一个准直快轴，一个准直慢轴。

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欧普蒂克

有图片么？我的准直之后发现远场光斑变成菱形了

Gavin_1

非球面透镜会改变激光束的光斑能量分布。激光二极管在X与Y方向的发散角不一样，所以在两个方向改变后的能量分布有差别。准直聚焦后的光斑必然不满足高斯分布，如果使用大口径的球面镜片，可以最大程度保留原始高斯能量分布特点。

yange666

https://zhuanlan.zhihu.com/p/74762781  看看这个

hngxyzc

1、半导体激光器的发光区域是矩形，比如1um*100um，快轴和慢轴发散角度不一样；由于快轴和慢轴的发光面积有区别，它们准直后的极限发散角也有有区别的，快轴能被更好的准直，慢轴因为发光区域较大，所以准直度存在物理限制（拉格朗日不变量、光学扩散量决定的，慢轴相当于小的面光源）。此外。2、因为存在像散，快轴和慢轴出射光的等效焦点位置也是不重合的，一般慢轴的焦点要比快轴偏后一百多微米（大约）左右。也就是说，你无法用一个透镜实现快轴和慢轴的同时完美准直，总有一个轴是离焦状态的。要求高的场合，可以使用2个柱面透镜进行准直，一个准直快轴，一个准直慢轴。