半導體激光器是高斯光束嗎？

半導體激光器是很重要的加工工具，激光也應用在各行各業(yè)，關于半導體激光器產(chǎn)生的光是不是高斯光束呢?松盛光電來給大家介紹分享。半導體激光器輸出的光束在很多情況下近似為高斯光束，但并不完全等同于理想的高斯光束。

理論上為何近似高斯光束

橫模特性：在穩(wěn)定的工作條件下，半導體激光器通常以基橫模(TEM??模)輸出為主?；鶛M模的光場分布在橫向截面上符合高斯函數(shù)的形式，其光強分布呈現(xiàn)出中心最強，向邊緣逐漸減弱的特點，并且具有軸對稱性。這是因為在激光器的諧振腔內(nèi)，基橫模具有最低的損耗和最高的增益，在競爭中最容易形成穩(wěn)定的輸出模式。

波動光學原理：從波動光學的角度來看，激光在諧振腔內(nèi)的傳播滿足亥姆霍茲方程。在滿足一定的近似條件下，亥姆霍茲方程的解可以表示為高斯光束的形式。半導體激光器的諧振腔結構和工作原理使得其輸出光束在一定程度上遵循這種波動光學的規(guī)律，從而呈現(xiàn)出高斯光束的特征。

實際上并非理想高斯光束的原因

內(nèi)部結構影響：半導體激光器的有源區(qū)通常具有一定的寬度和厚度，而且其內(nèi)部的折射率分布并非完全均勻。這些因素會導致光場在有源區(qū)內(nèi)的傳播不完全符合理想的高斯分布，可能會出現(xiàn)一些微小的畸變。

外部因素干擾：實際的半導體激光器在工作時會受到各種外部因素的影響，如溫度變化、驅動電流的波動等。溫度變化會引起半導體材料的折射率變化，從而影響光束的傳播和分布;驅動電流的波動可能導致激光器內(nèi)部的增益分布發(fā)生變化，進而使輸出光束的光強分布偏離高斯分布。