高亮度光纤耦合半导体激光器
高功率线阵半导体激光器光纤耦合设计
ｍｉ ｒｏ ｉ ｄｅ ｇ ｄ ｏ ｒ ｒ Ｓ ｓｉ ｎｅ ｔ ｄｅ ｏ ｉ ｓ ａｓ ｒ ｅ ． ｔ ｅ ｆ ｒｍ ｔ ｌ ｅ ｂ ａｒ． ｈ ｒｅ ｕｌ ｉ ｃ Ｃ ａｔ ｄ ｓ ｔ Ｓ ａｌ Ｕｌ ｅ ｂｙ ａｙ ｒ ｅ ｎｄ ＢＣ ｌ ｏ ｇ ｕｓ ｂ ａｍ， ｒ ｔ ａｃ ａ Ａ Ｄ ａｗ ｆ ａ ｓ ｅ ｔｅ ｈ ｒｅ ｕｌ ｉ ｓ ｔ ｎｄｉ ｔｅ ｈａ ｔｈ ｄｅ ｒ ｎｇ ｙ ｅ ￣ ｉ ｏｕ ｅ ｔ ｅ ｌ ｇ ｏ ａ ０ ｍ ｃａ ｔ ｔ ｅ ｆｏ ｍｉ ｓ ｓｔ ｍ ： ｌ ａ ｃ ｐｌ ｈ ｈｔ ｆ ｌ ｍ ｗｉ ｔｈ ｌ ｅ ｄｉ ｄｅ ｌ ｉ ｒ ｉ ｄ ａｓ ｒ ｏ ｌ ｉ ｅａ ａｒ ａｙ ｒ
聚 成一 接近 圆 形 的光 斑 ， 以便 于耦 合 进 单根 光 纤 中 。 ３ ．１ 快 轴 准 直
高功率 Ｄ Ｌ的光纤 耦合输 出 ，可使 靶 目标得 到一 高
功 率 密度 ，圆 形 光斑 的 激 光 ， 并 且使 用 非 常方 便 灵活 ， 这对 于促进 Ｄ Ｌ应用是很 有 意义 的
维普资讯
Ⅸ 激光杂志 ２ ０ ． ．．０ ２ ＡＳ Ｒ Ｊ Ｖｏ．３Ｎｏ５ ２０ ）
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高 功 率 线 阵 半 导 体 激 光 器 光 纤 耦 合 设 计
武 德 勇 高 松 信
提
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光纤和半导体激光器耦合的实现方法
光纤和半导体激光器耦合的实现方法光纤和半导体激光器的耦合是将光纤与半导体激光器的光输出进行有效地连接的过程。
光纤和半导体激光器的耦合技术对于实现高效率和高品质的光纤通信、光纤传感和光纤激光器应用非常重要。
下面将介绍光纤和半导体激光器耦合的几种基本实现方法。
1.朴素方法：一种最简单的方法是将光纤粗略地对准激光器的外圆，然后用胶水或其他适当的导光材料固定光纤。
这种方法的缺点是会引入大量的光耦合损耗和模式不匹配损耗，导致耦合效率较低。
2.渐变折射率耦合：渐变折射率耦合是一种改进的方法，该方法通过在光纤末端表面使用透镜或折射率均匀变化的介质来改善耦合效率。
这种方法可以通过将光纤端面与激光器外表面之间的折射率差最小化来减少反射和模式相位匹配的不匹配，从而提高光纤和激光器之间的功率转移效率。
3.FC/APC连接：FC/APC（Angled Physical Contact）是一种常见的连接器类型，其端面倾斜以减少反射。
在光纤和激光器之间使用倾斜的光纤连接器，可以减少反射损耗，并提高耦合效率。
4.GRIN透镜耦合：GRIN（Graded-Index）透镜是一种折射率渐变的透镜，其折射率从中心向外缓慢减小。
将适当长度的GRIN透镜嵌入光纤末端，并将其与半导体激光器的激光输出区域对准，可以有效地将激光通过透镜耦合到光纤中。
GRIN透镜耦合可以提高耦合效率和模式匹配。
5.V-形槽耦合：V-形槽耦合是一种使用槽形结构来改善光纤和激光器之间耦合的方法。
在光纤末端和激光器之间创建V形槽，然后将光纤放置在槽中，可以实现更高的耦合效率。
这种方法可通过优化V形槽的形状、深度和角度，来减少反射和提高光耦合效率。
以上是光纤和半导体激光器耦合的几种基本实现方法。
在实际应用中，根据具体需求和要求，可以选用合适的耦合方法。
此外，还可以通过优化耦合尺寸、使用适当的光纤补偿器、调整光纤和激光器之间的距离等方法，进一步改善光纤和半导体激光器的耦合效果。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种利用光纤耦合技术，将激光器的输出光束耦合到光纤中进行激光泵浦的一种光纤耦合激光器源。
它具有方便性、高效性和稳定性等特点，在现代光通信和光电器件领域有着广泛的应用。
本文将从原理、结构和应用领域等方面介绍808nm 光纤耦合半导体激光泵浦源。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的原理是利用半导体激光器产生808nm波长的光束，通过透镜将光束聚焦到光纤的输入端，然后通过光纤传输到输出端，从而实现对目标物质的泵浦。
在光纤耦合激光器源中，光纤起到了光束传输的作用，避免了传统激光器泵浦源中存在的激光束扩散、气动光损耗等问题，提高了光能利用率和泵浦效率。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的结构主要包括激光器、透镜、光纤和输出端。
激光器是光源，产生波长为808nm的激光光束。
透镜起到聚焦和耦合的作用，通过调整透镜的位置和焦距，实现光束的聚焦和耦合效果。
光纤作为传输媒介，将激光光束从输入端传输到输出端。
输出端通常配备有滤光片和准直透镜，用于过滤杂散光和调整激光的准直性。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：首先，光通信领域。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源可以作为光纤放大器的泵浦源，用于放大光信号，提高光通信系统的传输距离和信号质量。
另外，它还可以用于光纤激光器的泵浦源，产生窄线宽、高功率的激光光束，用于光纤光通信系统中的光谱分析、光纤传感器等应用。
其次，光电子器件领域。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源可以用于激发固体或半导体材料中的光电子材料，产生特定波长的光激发物质的电子跃迁过程，实现电子的能级转移和激发态的产生，从而实现激光器、光电二极管、光电晶体管等光电子器件的制备。
再次，生物医学领域。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源可以用于激发生物标记物（如荧光染料）的荧光发射过程，实现生物体内的光学成像、光热治疗、光动力疗法等应用。
光纤耦合半导体激光器原理
光纤耦合半导体激光器原理光纤耦合半导体激光器是一种将光纤与半导体激光器相结合的器件，可将激光器器件与光纤相互耦合，实现高效的光纤传输和集成应用。
它不仅具备了半导体激光器的小尺寸、高效率、低功耗等特点，还能实现激光光束与光纤之间的高效耦合和传输。
首先，模式匹配是光束通过光纤耦合的关键环节。
激光器芯片的输出模式和光纤的模式必须匹配才能进行有效的耦合。
通常，半导体激光器芯片的输出模式为高斯模式，而光纤的传输模式也为高斯模式。
通过设计激光器芯片和光纤的参数，如直径、焦距等，使得两者的输出模式能够匹配，以确保较高的耦合效率。
其次，光束扩展过程将激光器芯片的较小直径的光束扩展到与光纤直径相匹配的尺寸。
这一过程可以通过使用透镜或光纤连接器等光学元件来实现。
透镜可以将光束进行聚焦和发散，从而实现光束尺寸的调整。
光纤连接器则通过其内部的光学结构来实现光束尺寸的调整和耦合。
最后，耦合效率是衡量光束传输和耦合质量的指标。
耦合效率取决于光纤与半导体激光器芯片之间的距离、角度和位置等因素。
一般情况下，为了最大程度地提高耦合效率，需要将激光器芯片的输出焦点与光纤的输入端对准，并保持二者的光轴一致。
此外，通过调整激光器芯片和光纤之间的距离和角度等，还可以进一步优化耦合效率。
除了以上原理，光纤耦合半导体激光器还需要注意温度的控制和光学元件的稳定性等问题。
激光器芯片的温度对其性能有很大影响，因此需要采用冷却措施来控制温度。
此外，光纤连接器和透镜等光学元件在使用过程中也需要保持稳定的性能，这对于长时间稳定的激光输出至关重要。
总之，光纤耦合半导体激光器通过将半导体激光器芯片与光纤相结合，实现了激光光束的高效耦合和传输。
它的原理涉及模式匹配、光束扩展和耦合效率等关键过程，并需要注意温度控制和光学元件的稳定性等问题。
光纤耦合半导体激光器在光通信、光传感和激光加工等领域具有广泛的应用前景。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种新型的光学器件，采用光纤耦合技术将半导体激光泵浦源与光纤进行耦合，使得激光器的输出光功率更稳定，噪声更小，应用范围更广泛。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的工作原理是通过电流驱动半导体激光器的发光二极管，将电能转化为光能。
在808纳米的波长下，激光泵浦源具有较高的光转换效率，并且具有较低的发热量。
同时，采用光纤耦合技术可以将激光器产生的热量快速传导到散热系统中，有效降低了器件的温度，提高了激光器的工作稳定性和寿命。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源具有以下几个特点：首先，具有高功率稳定性。
激光泵浦源采用与光纤绑定的方式，可以大大减少光纤的损耗，并且能够在较长距离内保持光功率的稳定。
这使得激光器的输出功率更加一致，提高了激光器的工作效率和性能。
其次，具有低噪声。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源在工作过程中减少了光学器件的振动和震动，从而降低了激光器的噪声水平。
这使得激光器在科研、医疗和工业等领域中的应用更加广泛，例如激光医疗器械、激光打标机等。
再次，具有高光质量。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的输出波长符合激光输出的最佳波长范围，可以获得高光质量的激光束。
这对激光器应用中需要高光质量的场景，如光通信和激光测距等领域有着重要的意义。
此外，808nm光纤耦合半导体激光泵浦源还具有小尺寸、低成本、易于集成等优点。
光纤耦合技术使得激光器的结构更加紧凑，便于在各种设备和系统中进行集成。
同时，由于其制造工艺相对简单，所以其成本也相对较低。
综上所述，808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种具有高功率稳定性、低噪声、高光质量的光学器件。
它的出现不仅拓宽了激光泵浦源的应用领域，而且提高了激光器的性能和可靠性。
随着技术的不断发展，相信这种光学器件将会在更多的领域中得到应用，推动科技的进步和创新。
高亮度半导体激光器光纤耦合系统设计
高亮度半导体激光器光纤耦合系统设计摘要：本文介绍一种利用空间合束技术和光纤耦合技术将9只波长为915nm 单管芯半导体激光器高效率耦合进光纤中，制备出具有高功率、高亮度输出光纤耦合模块。
在使用光学软件进行模拟仿真后并通过实验验证，实验结果表明光纤耦合模块可以通过芯径105μm、数值孔径（NA）为0.22 的光纤输出大于110w 的功率，并且亮度达到 8.64MW/(cm2·sr).关键词:激光耦合; 激光准直; 激光合束; 半导体激光器1引言工业应用和光纤激光泵浦已经证明了对光纤耦合半导体激光器的需求增加，特别是新的固态器件-光纤激光系统，需要越来越高的功率、更高的亮度和单波长泵浦源。
光纤耦合激光半导体模块具有几乎对称的能量分布和高度的指向稳定性，是新型固态激光器件的最佳泵浦源之一。
由于近年来半导体单芯片发射极的输出功率从1W大大提高到15W，光纤耦合半导体模块的输出功率从30W提高到800nm到 980nm波长区域的200W左右。
例如，2014年，NLIGHT（美国）提出了一个新的元件封装，可以容纳多达18个发射体与偏振光束组合。
此封装包提供直径为105μm的130W光纤和直径为200μm的225W光纤，可以提高输出功率和亮度。
在2016年，DILAS（德国）报道了一个915nm单波长、传导冷却、光纤耦合的多棒模块，模块的输出功率为120W，核心直径为120μm到400μm［1-3］．在目前的工作中，我们选择半导体单管件来设计和实现商业上可用的高功率和高亮度仅基于9个单光束的光纤耦合模块。
使用空间光束结合以及光纤耦合技术，将105μm NA为0.22光纤耦合器半导体激光模块，封装在915nm封装中，并通过软件仿真和实验验证。
该模块在没有偏振光束组合技术的情况下，只能使用空间组合技术输出110W，因此模块的体积和工作电压较小。
2光学设计和光束准直2.1光学设计为了实现高功率和更高的亮度，空间光束组合是一种有效的方法，通常用于多发射模块，在不降低光束质量的情况下，从一根光纤中实现高功率光纤输出。
光纤耦合输出半导体激光器制作过程
光纤耦合输出半导体激光器制作过程光纤耦合输出半导体激光器（Fiber-Coupled Output Semiconductor Laser）是一种利用光纤将激光输出的半导体激光器。
它能够有效地将激光器的输出束聚焦到光纤中，具有小尺寸、高功率输出、方便集成等特点。
本文将介绍光纤耦合输出半导体激光器的制作过程。
1. 材料准备光纤耦合输出半导体激光器的制作过程涉及到多种材料，包括半导体片、光纤、封装材料等。
在准备材料的过程中，需要确保材料的质量和稳定性，以保证后续工艺的可靠进行。
2. 半导体片生长首先，需要进行半导体片的生长。
半导体片是激光器的核心组件，其性能直接影响着后续激光器的性能。
常用的半导体材料包括GaAs （砷化镓）和InP（磷化铟）等。
通过分子束外延（MBE）或金属有机化学气相沉积（MOCVD）等技术，可以在半导体衬底上生长出具有所需能带结构的半导体片。
3. 制备激光器结构接下来，需要将半导体片加工成激光器的结构。
这个过程通常包括光刻、腐蚀、沉积等步骤。
通过光刻技术，可以在半导体片上定义出激光器的电极形状和波导结构。
然后，通过腐蚀和沉积等工艺，可以形成激光器的电极和波导结构。
4. 管芯封装激光器的制备需要将其封装到一个管芯中，以保证激光输出的稳定性。
在管芯封装的过程中，需要将半导体片与光纤粘合在一起，并对其进行定位和固定。
通常，采用光纤对准和焊接的方法，将光纤与激光器的输出端面精确耦合。
5. 板载封装最后一步是进行激光器的板载封装。
这一步是将激光器结构固定在一个电路板上，并与其他电路元器件进行连接。
板载封装需要考虑到激光器的热管理和电路连接等问题，以确保激光器的性能和可靠性。
通过以上几个步骤，光纤耦合输出半导体激光器的制作过程就完成了。
这种激光器具有输出功率高、稳定性好、尺寸小等优点，广泛应用于光通信、激光医疗、激光雷达等领域。
随着制备工艺和材料的不断改进，光纤耦合输出半导体激光器的性能还将不断提高，应用范围也将进一步扩大。
光纤耦合半导体激光器
光纤耦合半导体激光器光纤耦合半导体激光器是一种将激光器和光纤相结合的器件。
它利用光纤的优良传输特性，将激光器的输出光束耦合到光纤中进行传输。
光纤耦合半导体激光器具有小尺寸、高功率、高效率、稳定性好等特点，被广泛应用于通信、医疗、材料加工等领域。
光纤耦合半导体激光器的基本构造是将半导体激光器和光纤通过耦合器件进行连接。
半导体激光器是产生激光的核心部件，它由半导体材料制成，具有电流驱动特性。
光纤则是将激光束传输到目标位置的通道，它由光纤材料制成，具有光信号传输特性。
耦合器件起到连接和耦合两者的作用，通常采用透镜、光纤接口等结构。
在光纤耦合半导体激光器中，激光器产生的激光束首先经过调制器进行调制，这样可以对激光进行控制，满足不同应用需求。
然后，通过耦合器件将激光束耦合到光纤中。
耦合的目的是将激光能量高效地传输到光纤中，并保持高质量的传输。
耦合效率的高低直接影响到激光器的输出功率和稳定性。
光纤耦合半导体激光器的优点之一是可以将激光束传输到较远的距离，而不会因为传输损耗而降低功率。
这是因为光纤具有低损耗、低色散的特性，可以有效地保持激光束的质量。
此外，光纤耦合半导体激光器还具有较小的尺寸和重量，适合在空间有限的环境中使用。
光纤耦合半导体激光器在通信领域有着广泛的应用。
它可以用于光纤通信系统中的光源，将激光信号传输到光纤中进行信号传输。
由于光纤耦合半导体激光器具有高功率、高效率的特点，可以提供稳定的信号传输。
此外，光纤耦合半导体激光器还可以用于光纤传感系统中，实现对温度、压力等参数的测量和监测。
在医疗领域，光纤耦合半导体激光器也有着重要的应用。
它可以作为医疗设备中的光源，用于激光治疗、激光手术等。
光纤耦合半导体激光器具有小尺寸、高功率的特点，可以在医疗器械中实现紧凑的设计。
光纤耦合半导体激光器还可以用于材料加工领域。
它可以作为激光切割、激光焊接等加工过程中的光源。
光纤耦合半导体激光器具有高功率、高效率的特点，可以提供稳定的激光能量，实现高质量的材料加工。
IPL技术介绍
IPL技术具有高亮度、高分辨率、高稳定性、低能耗、长寿命 、可靠性强等特点，能够实现高效的光纤耦合和稳定的输出 性能。
IPL技术的应用范围
显示领域
IPL技术可广泛应用于大屏幕显示、投影仪、3D打印、广告照明等领域，提供高清晰度、 高对比度和高稳定性的图像和文字输出。
医疗领域
IPL技术可用于激光美容、皮肤治疗、无创手术等领域，提供高效、安全、无创的治疗手 段。
IPL技术在对焦速度上相对较慢，需要较长的拍摄时间。
02
对光线要求高
在低光环境下，IPL技术的表现不如其他技术出色，需要更多的光线才
能达到理想的拍摄效果。
03
对拍摄技巧要求高
IPL技术的拍摄需要一定的技巧和经验，新手用户可能难以掌握。
未来发展趋势
不断提升分辨率
随着技术的不断发展，IPL技术未 来将会不断提升分辨率，以满足 用户对更高影像品质的需求。
独特的色彩
IPL技术采用红、绿、蓝、黄四种滤 镜阵列，可实现高色彩还原度和色 彩饱和度。
拍摄灵活
IPL技术采用灵活的拍摄模式，支持 定焦、自动变焦、旋转等多角度拍 摄方式。
多种拍摄效果
IPL技术可实现多种拍摄效果，如背 景虚化、黑白效果、柔焦等，满足 用户不同的拍摄需求。
IPL技术的局限
01
对焦速度慢
工业领域
IPL技术可应用于高速激光打标、切割、焊接等领域，实现高效、高精度的加工和生产。
IPL技术的发展历程
1990年代初，IPL技术开始发展，并逐 渐应用于医疗和工业领域。
2000年代中期，随着激光器技术和光纤技 术的不断发展，IPL技术得到了广泛应用和 发展。
目前，IPL技术已成为高亮度、高分 辨率的激光应用领域的重要技术之 一，并不断在新的领域得到应用和 发展。
大功率半导体激光器光纤耦合技术调研报告
大功率半导体激光器光纤耦合技术调研报告1．前言近年来，高功率光纤激光器因其优良的性能日益受到人们的重视和青睐，被广泛地应用于工业加工、空间光通信、医疗和军事等各个方面，其迅速发展在很大程度上得益于大功率高亮度半导体激光器技术的进步，大功率半导体激光光纤耦合技术一直是高功率光纤激光器技术的一项关键核心技术。
相反地，半导体激光器泵浦的高功率光纤激光器（DPFL）的发展也带动了大功率半导体激光器技术，尤其是大功率半导体激光光纤耦合技术的进步。
由于单管半导体激光器（LD）的输出功率受限于数瓦量级，远不能满足高功率光纤激光器泵浦源的要求，要获得更大输出功率须采用具有多个发光单元的激光二极管阵列（LD Array）。
按照结构形式的不同，激光二极管阵列分为线阵列（LD Bar）和面阵列（LD Stack），分别如图1(a)和(b)所示，其中LD Bar的输出功率一般在数十瓦至百瓦量级，而LD Stack的输出功率一般在数百瓦乃至上千瓦。
无论是单管LD还是LD Array，由其固有结构特点决定了半导体激光器具有光束发散角较大，输出光束光斑不对称，亮度不高等问题，给作为高功率光纤激光器泵浦源的实际应用带来很大困难和不便。
一个较好的解决方法是将半导体激光耦合进光纤输出，这样既可以利用光纤的柔性传输，增加使用的灵活性，又可以从根本上改善半导体激光器的输出光束质量。
Fig.1 （a）LD Bar 和（b）LD Stack大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术作为一项高新技术，具有很高的技术含量，涉及半导体材料、纤维光学技术、微光学技术、微精细加工技术和耦合封装技术等关键单元技术。
目前为止，大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术主要采用两条技术路线：光纤束耦合法和微光学系统耦合法。
下面将主要以LD Bar 光纤耦合技术为例，就该两种方法进行详细阐述。
2．大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术2．1光纤束耦合法光纤束耦合法（又称光纤阵列耦合法）是早期使用的一种光纤耦合技术，具有结构简单明了、耦合效率高、各发光元的间隙不影响整体光束质量和成本低等优点。
高功率光纤耦合半导体激光器
STV-DLF系列高功率光纤耦合半导体激光器STV-DLF是一款高功率光纤耦合半导体激光器，可以有多种输出功率、波长和光纤直径的组合。
客户可以单独选择激光器或者集成了激光器和外围设备的交钥匙系统。
半导体激光器单元包含一个高功率、半导体激光器阵列和光学元件，激光器束可以高效率的耦合进入可分离和互换的单模阶跃光纤中。
光纤直径范围从600微米到1200微米，输出功率从300W到数千瓦，光纤长度可以到50米或者更长，非常适合远程灵活的功率传输。
我们可以为客户量身定做诸如激光焊接、熔覆、切割和高速扫描处理系统，系统里也可以集成定位红光和监控传感器如照相机和测量锥。
高度集成的激光器，保证了最少的安装时间和最大的生产时间。
除此之外，我们还有很多控制器可以让客户根据需求选择，其中就包括微处理器，基于电脑的控制单元，我们也可以帮助客户集成标准的工业控制器。
整个系统可以单机工作，也可以多机同时工作。
光纤耦合可以直接传输均匀激光束到工件上的任意位置，减少了直接安装半导体激光器在机器人手臂上而带来的成本增加、复杂性和危险性。
特点：便于产线集成光纤耦合，最高功率可以到4500W结构灵活，便于伸缩内部水流监控工业级别安全光纤长寿命方便用户操作紧凑便携可靠高效售后服务最小化应用：塑料焊接激光熔覆铜焊硬化和热处理泵浦光纤或者固体激光器可选配置：交钥匙系统集成客户化或者下架光学系统和各种应用指示光方形光纤脚踏操作远程控制远程网络控制技术指标：（产品图片1）（产品图片2）出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
光纤耦合半导体激光器原理
光纤耦合半导体激光器原理光纤耦合半导体激光器是一种将激光器与光纤相结合的器件，它利用光纤对激光的传输特性进行耦合，实现高效的光纤传输。
本文将从光纤耦合半导体激光器的原理、结构和应用等方面进行介绍。
光纤耦合半导体激光器的原理主要依托于半导体激光器的特性。
半导体激光器是一种利用半导体材料的电特性和光特性相互作用产生激光的器件。
其基本原理是通过施加电流，使半导体材料中的载流子在PN结区域发生复合，从而产生光子的放射，形成激光。
而光纤则是一种用来传输光信号的导光介质，具有高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点。
将半导体激光器与光纤耦合在一起，可以实现激光信号的高效传输和控制。
光纤耦合半导体激光器的结构包括激光器芯片、耦合透镜、光纤和光纤连接部件等。
激光器芯片是半导体激光器的核心部件，它由P 型、N型和活性层等材料组成，并通过电极进行电流的注入。
耦合透镜用于将激光器芯片中的激光束聚焦到光纤的末端，实现激光与光纤之间的耦合。
光纤连接部件则用于固定和保护光纤，以及保证光信号的稳定传输。
光纤耦合半导体激光器的应用非常广泛。
首先，在通信领域，光纤耦合半导体激光器可以用于光纤通信系统中的光源，实现高速、远距离的光信号传输。
其次，在工业应用中，光纤耦合半导体激光器可以用于激光加工、激光打标等领域，实现精确、高效的激光加工。
此外，在医疗领域，光纤耦合半导体激光器可以用于激光治疗、激光手术等，实现非接触式的医疗操作。
光纤耦合半导体激光器相比其他激光器具有许多优点。
首先，由于光纤的导光特性，光纤耦合半导体激光器可以实现长距离的光信号传输，同时光纤的柔性和抗干扰性也使得激光信号的传输更加稳定可靠。
其次，光纤耦合半导体激光器的结构简单紧凑，易于集成和应用。
此外，激光器芯片的制造工艺成熟，生产成本相对较低。
总结起来，光纤耦合半导体激光器是一种将激光器与光纤相结合的器件，利用光纤对激光的传输特性进行耦合，实现高效的光纤传输。
该器件具有结构简单、性能稳定、应用广泛等优点，被广泛应用于通信、工业、医疗等领域。
大功率半导体激光器光纤耦合技术调研报告
大功率半导体激光器光纤耦合技术调研报告摘要：随着激光器技术的不断发展，大功率半导体激光器光纤耦合技术得到了越来越广泛的应用。
本调研报告主要介绍了大功率半导体激光器光纤耦合技术的原理和优势，同时探讨了在工业、医疗以及通信等领域的应用前景。
通过系统的研究和分析，本报告对大功率半导体激光器光纤耦合技术的发展和未来趋势进行了预测。
1. 引言大功率半导体激光器是一种高效率、高亮度的激光器，被广泛应用于工业加工、医疗器械以及通信领域。
然而，传统的大功率半导体激光器在传输过程中会因为自发辐射和散焦而产生能量损耗和光束质量的下降。
为了克服这些问题，研究人员提出了光纤耦合技术，可以有效地将激光器的输出光束耦合到光纤中，提高能量传输效率并保持光束质量。
2. 大功率半导体激光器光纤耦合技术原理大功率半导体激光器光纤耦合技术利用光学器件实现激光器与光纤的耦合。
通常采用的耦合方式包括球透镜耦合、非球透镜耦合和光纤末端直接耦合等。
其中，球透镜耦合是较为常见的耦合方式。
它通过选择适当的球透镜、调整透镜距离和角度等参数，将激光器的输出光束聚焦到光纤的进口端，使得光能量更加集中和高效的传输进入光纤。
3. 大功率半导体激光器光纤耦合技术优势大功率半导体激光器光纤耦合技术具有以下几个优势：3.1 提高能量传输效率：光纤可以有效地将激光器的输出能量耦合并传输到目标位置，避免了能量损耗和衰减的问题。
3.2 保持光束质量：光纤的耦合使得激光器的输出光束保持高质量，不易受到自发辐射和散焦的影响，保证了传输的稳定性和精准性。
3.3 灵活性和便携性：光纤的使用使得激光器的输出可以灵活地传输到需要的位置，增加了设备的可移动性和应用的灵活性。
4. 大功率半导体激光器光纤耦合技术应用前景4.1 工业加工：大功率半导体激光器光纤耦合技术在工业加工领域具有广泛应用，可以用于激光切割、激光打标、激光焊接等工艺，提高加工速度和精度。
4.2 医疗器械：大功率半导体激光器光纤耦合技术可以用于医疗器械中的激光治疗和激光手术，如激光美容、激光矫正等治疗方式。
高亮度蓝光半导体激光器光纤耦合技术
DOI: 10.12086/oee.2021.200372高亮度蓝光半导体激光器光纤耦合技术段程芮1,2，赵鹏飞2，王旭葆1*，林学春2*1北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院，北京 100124； 2中国科学院半导体研究所全固态光源实验室，北京 100083摘要：随着蓝光半导体激光器的发展和应用范围的拓宽，利用合束技术来获得高亮度的蓝光光源已经成为研究的热点。
为了获取高亮度的蓝光输出，本文应用光学设计软件进行模拟仿真，将48只波长为450 nm 、输出功率为3.5 W 的单管半导体激光器通过快慢轴准直和空间合束，聚焦耦合进105 μm/0.22NA 的光纤中，可获得功率为144.7 W 、亮度为11 MW/(cm 2⋅str)的蓝光输出，耦合效率为93.78%，整体系统的光-光转换效率为86.13%。
关键词：蓝光；高亮度；光纤耦合；合束技术中图分类号：TN248.4 文献标志码：A段程芮，赵鹏飞，王旭葆，等. 高亮度蓝光半导体激光器光纤耦合技术[J]. 光电工程，2021，48(5): 200372Duan C R, Zhao P F, Wang X B, et al. Fiber coupling technology of high brightness blue laser diode[J]. Opto-Electron Eng , 2021, 48(5): 200372Fiber coupling technology of high brightness blue laser diodeDuan Chengrui 1,2, Zhao Pengfei 2, Wang Xubao 1*, Lin Xuechun 2*1Institute of Laser Engineering, Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;2Laboratory of All-Solid-State Light Sources, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, ChinaAbstract: With the development and application of blue semiconductor lasers, it has become a research hotspot to obtain high brightness blue light source by beam combining technology. In order to obtain high brightness blue light output, 48 single tube semiconductor lasers with wavelength of 450 nm and output power of 3.5 W are focused and coupled into 105 μm/0.22 NA fiber by fast slow axis collimation and spatial beam combination. The blue light withpower of 144.7 W and brightness of 11 MW/(cm 2⋅str) is obtained. The coupling efficiency is 93.78%, and the optical to optical conversion efficiency of the whole system is 86.13%.Keywords: blue light; high brightness; fiber coupling; beam combining technologyDetectorMirrorSAC FACDetector DetectorMirrorSAC FACPBSCoupling lens Fiber——————————————————收稿日期：2020-10-16； 收到修改稿日期：2021-03-18 基金项目：国家重点研发基金资助项目(2017YFB0405001)作者简介：段程芮(1996-)，女，硕士研究生，主要从事高功率固体激光技术与系统方面的研究。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种常见的激光器泵浦技术。
它采用光纤将半导体激光器的红外激光传输到需要激发的介质中，具有高效率、紧凑和可靠等优势。
本文将从原理、结构、工作原理和应用等方面对808nm光纤耦合半导体激光泵浦源进行详细介绍。
首先，我们来了解808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的原理。
其原理基于半导体激光器能够产生高能量的激光，并且可以通过单模光纤进行传输。
808nm激光是一种红外激光，具有较长的波长和高能量，可以实现高效的激发效果。
通过光纤耦合技术，将808nm激光器的输出光纤耦合到需要激发的介质中，实现对介质的激发。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的结构主要由激光器模块、光纤连接器和激光输出端口等组成。
激光器模块包括激光二极管芯片、散热器和光学系统。
光纤连接器用于连接激光器模块和激光输出端口，确保激光的传输效率和稳定性。
激光输出端口用于调节激光器的输出功率和波长等参数。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的工作原理是通过激光二极管芯片产生激光，并经过散热器散去热量。
然后，激光经过光学系统，通过光纤连接器传输到激光输出端口。
在激发介质中，808nm激光被吸收，并转化为其他波长的激光，实现对介质的激发。
808nm光纤耦合半导体激光泵浦源在许多领域都有广泛的应用。
首先，在医学美容领域，它常用于激光除毛、皮肤美白、血管疾病治疗等。
其次，在工业领域，它常用于激光切割、激光打标、激光焊接等加工工艺。
再次，在科学研究领域，它常用于生物医学、光谱分析、光学显微镜等实验研究。
总之，808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种高效率、紧凑和可靠的激光器泵浦技术。
它通过光纤传输808nm激光到介质中，实现对介质的激发。
在医学美容、工业加工和科学研究等领域都有广泛的应用。
随着激光技术的不断发展，808nm光纤耦合半导体激光泵浦源将会有更广阔的应用前景。
LaserlineLDF高功率光纤耦合半导体激光器——可移动的激光器系统
Laserline LDF高功率光纤耦合半导体激光器——可移动的激光器系统飞速发展.LaserlineLDF高功率光纤耦合半导体激光器一可移动的激光器系统现代的生产线需要灵活可靠的生产工具以获得最佳的生产效率,Laserline的光纤耦合二极管激光器则是满足这些需要最佳的解决方案.Laserline公司是业内领先的应用于材料加工领域的半导体激光器制造商,其提供的半导体激光器被广泛应用于淬火,熔覆,钎焊,金属焊接等.并以高效,可靠赢得了广泛赞誉.其高功率半导体激光器的输出功率可达10000W,用户包括大众,宝马,奥迪,克莱斯勒,本田,丰田,福特等诸多知名汽车制造商.Laserline半导体激光器结合了最先进的半导体激光元器件,如电源和制冷器,因此能达到非常高的性能水平;其体积小巧,可根据需要轻松移动;高达45%的光电转换效率及连续运行下的最高功率稳定性,都使其成为淬火,熔覆,钎焊,金属焊接等工业应用的首选.其产品主要有以下六大特点:最优的光束品质,可根据需要进行裁剪半导体激光器元器件的5年质保期可根据需要轻松地任意移动适用于熔覆,焊接,热处理,钎焊适于大规模生产的小巧,高效的系统输出功率可达10000W,满足各种应用需要将一个10000W系统的封装尺寸控制在<1m的关键是其动态二极管冷却技术.此项技术开发于20年前,此后便一直不断完善至今.小尺寸的封装使Laserline激光器有良好的移动性,允许激光器在生产中的不同地点进行操作:Laserline的激光器能放置在工作站旁而不是一个专门的集中放置激光器的”激光站”.而对于二极管激光器的更换,只需一个人便可轻松完成取下,重新连接等工作.无需任何调整测试,激光器在几分钟内便可投入生产.随着Laserline产品的不断升级,10000W光纤耦合激光器系统越来越小巧的封装和高效的性能,都为激光工业界树立了新的标杆.在最高功率下,适用于大面积的熔覆和热处理工作.在中等功率下,适用于金属焊接,铜焊等.Laserline激光器的模块化设计使其可以根据客户的不同应用需要进行系统定制,例如输出功率或光纤口数量等.并可选配防尘罩,这样半导体激光器便能在高湿度或多尘埃的极端环境下工作,而这种环境在熔覆作业中都是很常见的.这些操作一般不会有失误,并且仅需一些预防性的维护即可,也可运用于倒班制的长时间操作环境.光纤适用于由机器人设备传输激光能量到工件的工作.因此,选择一个适合自己加工要求的大芯径光纤以提高系统的稳定性,即使是高输出功率的条件下,也可以实现无故障运行时间超过99%.二极管激光器的电光转换效率高达45%.这是所有激光器类型中的最高水平.尤其在高输出功率时,这意味着将会显着减少电力和冷却所造成的成本.加上该公司5年激光元件质保承诺.使用该激光器的性价比之高很容易就能计算出来.Apr2010.■==。
高稳定度光纤耦合半导体激光器恒流源电路设计
第５１卷 第３期 激光与红外Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．３ ２０２１年３月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＭａｒｃｈ，２０２１ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２１）０３ ０３２１ ０７·激光器技术·高稳定度光纤耦合半导体激光器恒流源电路设计于秋驰１，２，刘志巍２，段 凯２，刘新明３，李义民１，２（１ 郑州大学物理学院，河南郑州４５０００１；２ 中电科信息产业有限公司，河南郑州４５００１７；３ 南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京２１００９４）摘 要：光纤耦合半导体激光器多用作高功率光纤激光器的泵浦源，它对电流波动十分敏感，为了确保其波长与输出功率的正常，设计了一款高稳定度恒流源电路。
此恒流源电路采用闭环反馈控制，使ＭＯＳ管工作在放大区来输出恒定电流，采用带有透孔的厚膜电阻作为采样电阻，其耐压高、阻值范围宽、散热能力强，大大提高了恒流源电路的稳定性，电路实现０～２０Ａ电流可调。
鉴于一般恒流源电路启闭时间较长，此电路在运放与ＭＯＳ管之间加入晶体管来放大信号，缩短电路启闭时间，同时在设计中增加模拟开关电路来精确控制信号。
经实验测试，此恒流源电路开启、关闭耗时较短，分别是４．５ｍｓ与６．５ｍｓ，恒流板结构散热能力较强且稳定，耐高温性好，电流稳定度较高，达到１０－３量级，使用此电路设计的电源作为光纤耦合半导体激光器的激光电源时，激光器的中心波长与输出功率均较为稳定。
关键词：半导体激光器；泵浦源；恒流源电路；稳定度中图分类号：ＴＮ２４８ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２１．０３．０１１ＤｅｓｉｇｎｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔｆｏｒｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｉｂｅｒｃｏｕｐｌｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒＹＵＱｉｕ ｃｈｉ１，２，ＬＩＵＺｈｉ ｗｅｉ２，ＤＵＡＮＫａｉ２，ＬＩＵＸｉｎ ｍｉｎｇ３，ＬＩＹｉ ｍｉｎ１，２（１．Ｓｃｈｏｏｌｏｆｐｈｙｓｉｃｓ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１７，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｂｅｒｃｏｕｐｌｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｓａｒｅｍｏｓｔｌｙｕｓｅｄａｓｔｈｅｐｕｍｐｓｏｕｒｃｅｏｆｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒｆｉｂｅｒｌａｓｅｒｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｖｅｒｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｎｏｒｍａｌｗａｖｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒ，ａｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔａｄｏｐｔｓｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｔｏｍａｋｅｔｈｅＭＯＳｔｕｂｅｗｏｒｋｉｎｔｈｅａｍｐｌｉｆｉｅｒａｒｅａｔｏｏｕｔｐｕｔｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔ．Ｔｈｅｔｈｉｃｋｆｉｌｍｒｅｓｉｓｔｏｒｗｉｔｈｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｓａｍｐｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔｏｒ，ｗｈｉｃｈｈａｓｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｗｉｄｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｒａｎｇｅａｎｄｓｔｒｏｎｇｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅａｄｊｕｓｔａｂｌｅ０～２０Ａｃｕｒｒｅｎｔ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｌｏｎｇｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｉｎｇｔｉｍｅｏｆｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓａｒｅａｄｄｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｐ ａｍｐａｎｄｔｈｅＭＯＳｔｕｂｅｔｏａｍｐｌｉｆｙｔｈｅｓｉｇｎａｌａｎｄｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｉｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ａｎａｌｏｇｓｗｉｔｃｈｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｉｓａｄｄｅｄｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔｔａｋｅｓ４．５ｍｓａｎｄ６．５ｍｓｔｏｔｕｒｎｏｎａｎｄｏｆｆｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｐｌａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｓｔｒｏｎｇａｎｄｓｔａｂｌｅｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ，ｇｏｏｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｈｉｇｈｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅａｃｈｉｎｇｔｈｅｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆ１０－３，ｗｈｅｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｉｓｃｉｒｃｕｉｔｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｌａｓｅｒｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｃｏｕｐｌｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒ，ｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｗａｖｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｌａｓｅｒａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｔａｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒ；ｐｕｍｐｓｏｕｒｃｅｓ；ｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ作者简介：于秋驰（１９９６－），男，硕士研究生，主要研究方向为激光电源。
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高亮度光纤耦合半导体激光器
High Brightness Fiber Coupled Diode Laser
凯普林光电
1 引言
光纤耦合半导体激光器以其体积小、光束质量好、寿命长及性能稳定等优势在各领域得到广泛应用，主要作为光纤激光器的泵浦源、固体激光器泵浦源，也可直接应用于激光医疗，材料处理如熔覆、焊接等领域。
受光纤激光器向高功率方向发展趋势的影响，半导体激光器也在向高功率、高亮度发展，高亮度半导体激光器具有较高的光功率密度，经合束器合束同样成为高功率光纤激光器理想的泵浦源。
目前光纤耦合半导体激光器结构主要有单管耦合激光器、多单管耦合激光器、迷你Bar以及Bar条/叠阵系列，多单管耦合激光器因其具有高可靠性而成为光纤激光器的主流泵浦源之一，本文主要介绍通过多单管光纤耦合技术实现高亮度半导体激光器的技术与实现。
2 多单管结构
多单管结构是将多路分立的半导体激光器发出的光束经过整形、重新排列、合束后耦合进入单根光纤，从而可提高激光器输出功率。
由于分立半导体激光器芯片必须安装在具有一定大小的热沉上，如果直接将多个半导体激光器的输出光束进行排列并聚焦耦合，通常由于受到每个芯片和其热沉体积的限制，合并光束体积较大，很难获得小芯径高亮度的光纤耦合输出。
为减小合并光束的空间体积大小，必须采取一定的措施。
为此，凯普林自主研发的多单管耦合结构采用阶梯热沉、聚焦透镜、耦合光纤以及独特的安装方式，光路设计简化了结构的复杂性，减小了组件的体积，大大提高了半导体激光器输出的功率，同时保证了耦合点的合理工作温度，如图1所示。
在进行多单管耦合前可对分立半导体激光器芯片进行老化筛选，从而保证了多单管耦合后的可靠性。
单管的随机失效特性独立，相比于Bar条、叠阵无热效应干扰，单管的可替换也增加了其耐用性，具有较高的成本优势。
3 光纤耦合
为实现高亮度、高功率输出可增加同时耦合单管半导体激光器的数量来保证较高的输出功率，但将合束后的激光束耦合进入单根光纤中还必须满足三个条件：一是光斑的最大直径小于光纤芯径；二是光束的发散角小于光纤的数值孔径对应的角度；三是激光快、慢轴的光束参量积（BPP，光束束腰半径与发散角半角的乘积）要小于光纤光束参量积。
即
但实际应用中，只有光纤中心的正方形区域是可用区域，如图2所示，耦合光束截面如图3，
对于芯径为200μm，数值孔径为0.22的光纤，它的BPP值为22mm mrad，可耦合的半导体激光束的BPP最大值为：
以9xxnm半导体激光器单支芯片输出的激光光束数据为例，慢轴束腰直径为95μm，发散角半角10°（99%的能量），其光束参量积约为8.3mm mrad；快轴束腰直径1.5μm，发散角半角39°（99%），光束参量积约为0.51mm mrad。
经软件仿真，理论上200μm/0.22NA的光纤中可以耦合28个激光束。
目前，经过多年的技术积累，凯普林9xxnm高亮度光纤耦合半导体激光器最高耦合分立半导体激光器数最高可达20支，激光器实物如图4、图5。
4 结论与展望
本文介绍了一种多单管耦合结构以及实现高亮度激光输出的计算方法，在高亮度半导体激光器领域，多单管光纤耦合技术广泛应用于9xxnm 、793nm 、808nm 等波长激光器中，分别作为掺镱光纤激光器和掺铥光纤激光器以及掺钕固体激光器的泵源；10W-200W 不同功率级别可对应各种工作模式及功率要求的光纤激光器应用。
未来，凯普林将通过增加偏振合束、多波长合束等方法将实现更高亮度的光纤耦合半导体激光器，为高功率光纤激光器用户提供更多的产品与服务。