杨孝敬,焦清局,王乙婷

(1.安阳师范学院 计算机与信息工程学院, 安阳 455000；2.北京工业大学 国际WIC研究院, 北京 100124；3.上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200240)

引 言

随着对半导体激光器光束质量的要求越来越高，对半导体激光器光束质量参量的研究非常急迫。例如：聚焦点大小、远场散度角、时间衍射限制参量β、光束参量积(beam parameter products,BPP)因子和M2因子等。由于不同的定义和方法导致其结果不同[1]，所以至今没有一个参量积因子能够有效地评估高能半导体激光器的光束质量。因此，研究激光的光束质量参量积因子非常必要[2-3]。

由于多发射半导体激光芯片[4-5]性能可靠、成本低而被广泛应用。许多文献中都对光束质量的评估进行了讨论[6-8]。参考文献[9]和参考文献[10]中研究了半导体激光器的通用性和适应性中的光束质量参量积Mq2因子，并对其进行了初步验证。众所周知，M2因子不适合评价高能激光的光束质量。高能激光的谐振腔一般是非稳腔，输出的激光光束不规则，不存在光腰。而且，对于能量分布离散型的高能激光光束，由二阶矩定义计算得到的光斑半径与实际相差也很远，因而得到的M2因子误差很大。M2因子要求光束截面的光强分布不能有陡直边缘，比如对于超高斯光束,M2因子就不适用。

作者采用参考文献[9]中提出的光束参量积Mq2因子对半导体激光器高能激光的光束质量进行评估。研究了各种因素，特别是准直和聚焦透镜对光束质量的影响。采用光束质量参量积Mq2因子解释半导体激光器的准直效果，通过叠加几个信号发射器芯片来调节多发射极半导体激光器聚焦透镜，从而系统验证了Mq2的有效性。……