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激光二极管阵列(LDA)以其体积小、效率高、成本低、寿命长等优点,广泛应用于材料加工、医疗、自旋交换光抽运、泵浦固体激光器和光纤激光器等领域。但是LDA固有的光束质量差、相干性差的缺陷严重地限制了它的进一步应用。大功率二极管激光阵列通过改善输出光的光束质量,获得近衍射极限的输出光束,可直接用做系统光源,其应用范围必将大大扩展。论文首先分析了改善二极管激光器阵列光束质量的各种技术途径,并对其优劣势进行了比较,分析表明,相比相干组合技术,波长光束组合技术能有效改善LDA的输出光束光束质量,对LDA自身要求较低,不需要控制单元或阵列间的位相关系,实验装置简单、紧凑、调节精度低,更有可能获得高亮度的系统光源。其次,基于光束组合技术,对闭环波长光束组合技术进行了理论分析,结合光束组合实验系统,对各元器件的作用进行分析阐明,并实验采用50W快慢轴准直阵列,获得输出功率19.9W、光束质量因子M2为32的光束组合输出光,可耦合进数值孔径0.22、芯径400um的多模光纤。优化光束组合系统元器件参数,光束组合后的输出功率大于25W。考虑到闭环光束组合系统腔长太长,系统不太紧凑,进一步对开环波长光束组合改善光束质量的理论进行了分析,并采用体布拉格光栅(VBG)外腔获得中心波长为807.4nm,光谱宽度(FWHM)为0.4nm,且不随热沉温度和注入电流漂移的稳定光谱输出,输出功率为15.12W,VBG锁定效率接近于1。实验采用λ—chirped VBG外腔对LDA锁定在光谱宽度15nm(800nm-815nm)的频谱范围上,锁定效率接近于1,实验采用慢轴未准直阵列,λ—chirped VBG外腔进行外腔开环波长光束组合实验研究,阵列光束组合输出功率为11.2W,光束质量因子M~2约为6,组合频谱宽度为15nm。通过拉长VBG外腔腔长,在VBG外腔和LDA中间插入平凸柱面透镜,采用偏转体布拉格光栅外腔进行外腔锁相研究,在注入电流35A时,获得稳定的同相单瓣模远场输出,波长锁定在802nm,中心主瓣峰值半宽(FWHM)压窄到0.2nm,对应的远场发散角为1.8mrad。锁相效率为24.2%,阵列锁相时同相模的光束质量为17.4。