半導(dǎo)體激光器又稱為激光二極管（Laser Diode，LD），是指通過一定的激勵方式（常見的是電子注入），以半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)而產(chǎn)生激光的激光器。由于LD有較高的電-光轉(zhuǎn)換效率、體積小、重量輕、壽命長、可靠性高、波長覆蓋范圍廣、成本低等優(yōu)點，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為當(dāng)今重要的激光器之一。
由于非對稱波導(dǎo)的影響，LD輸出的光束在垂直于結(jié)平面（快軸）和平行于結(jié)平面（慢軸）的兩個方向上由不同的發(fā)散角，而且兩個方向的束腰也不在同一個位置上，即存在固有像散。
LD輸出的光束必須要經(jīng)過整形才能實際應(yīng)用，因此，計算或?qū)嶋H測量LD的像散是非常重要的。
在LD的指標書中，一般都沒有給出像散的值，但是大都會給出LD的發(fā)光區(qū)大?。ū热?um×50um，1um×100um等），快軸θ⊥和慢軸θ∥的發(fā)散角大小。
需要注意的是， LD的指標書中一般用半高全寬 FWHM 定義遠場發(fā)散角（全角），即光功率下降為max光功率的一半時的發(fā)散角。
但是，在ZEMAX中，高斯光束使用 Apodization Type 切趾類型中的 Gaussian 來仿真。當(dāng) Apodization Factor=1，邊緣光線對應(yīng)的光強為中心光強的1/e2 (≈13.5%)。
基模高斯光束的FWHM與1/e2發(fā)散角的變換關(guān)系如下：
上圖中，發(fā)光面上，快軸方向可看成是從點Oy發(fā)光，其發(fā)散角較大，慢軸方向可看成是從發(fā)光面兩端發(fā)光（反向延長后交點在Ox），其發(fā)散角較小。t為像散，θx為θ∥的一半（1/e2），L為慢軸方向的發(fā)光區(qū)大小。由此，可簡單計算得到像散為
例如：一款LD的發(fā)光區(qū)大小為1um×100um，發(fā)散角大?。‵WHM）為40°×10°，計算該LD的像散As。
通過以上計算得到的像散大小，可以作為光學(xué)仿真的初步參考，也可以和實際測量的像差值作對比。
刀口法可以用來測量高斯光束的光強分布、遠場發(fā)散角、透鏡的MTF，也可以用來測量LD的像散值。
刀口法測量LD像散值的系統(tǒng)，包括了LD、透鏡、刀口、光電探測器或光功率計。
A）激光二極管（LD）是被測光源，發(fā)射激光束經(jīng)過透鏡聚焦，形成不同角度的光束完整地打到光電探測器或光功率計上。
B）將刀口安裝在位移臺（例如螺旋測微器或多維調(diào)整架）上，并置于快軸光束的邊緣位置。
C）橫向移動刀口位置，使刀口緩慢截斷光束，并測試刀口位置與透過功率的關(guān)系。
D）可以采用25%/75%或10%/90%刀口測量方法，利用測試得到的數(shù)據(jù)，擬合出在該位置的光束直徑。
E）前后移動刀口位置或LD位置，按照上述方法多次測試新位置處的光束直徑，并找到快軸焦點(光束直徑min)的位置。
F）將刀口旋轉(zhuǎn)90°，并置于慢軸光束的邊緣位置。
G）采用上述的方法，找到慢軸各個位置處的光束直徑，并找到慢軸焦點的位置。
H）快軸和慢軸焦點位置的差值就是LD像散差A(yù)s。
狹縫法測量LD像散值的系統(tǒng)，包括了LD、透鏡、分束棱鏡、光功率計、相機、橫縫光闌和豎縫光闌。
A) 激光二極管（LD）是被測光源，發(fā)射激光束經(jīng)過透鏡聚焦，形成不同角度的光束打到分束棱鏡上，一部分透射形成透射光束，另一部分反射形成反射光束，使用相機監(jiān)控反射光束的光斑形態(tài)。
B) 將橫縫光闌安裝在光功率計上，并可以隨著光功率計上下移動。
C) 在光功率計上下移動的過程中，根據(jù)光功率計實時測量的透射光束的功率，選取光功率的峰值位置作為目標位置，如果光功率峰值不止一個，那就選取中間峰值位置作為目標位置。此時，這個目標位置就是快軸或慢軸的焦點位置。
D) 將豎縫光闌安裝在光功率計上，替換橫縫光源，并固定光功率計的位置。
E) 使用位移調(diào)整架，將LD向前或向后移動，再次找到光功率的峰值位置，此時處在慢軸或快軸的交點位置。
F) 向前或向后移動LD的距離，就是LD的像散值A(chǔ)s。
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