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关于高功率半导体激光器的介绍

关于高功率半导体激光器的介绍

随着半导体芯片技术和光学技术的发展,半导体激光器的输出功率不断提高,光束质量得到明显改善,在工业领域也获得了更多应用。目前,工业用高功率半导体激光器的输出功率和光束质量均已超过了灯泵浦YAG激光器,并已接近半导体泵浦YAG激光器。半导体激光器已经逐渐应用于塑料焊接、熔覆与合金化、表面热处理、金属焊接等方面,并且也在打标、切割等方面取得了一些应用进展。
 
关于高功率半导体激光器的介绍
(关于高功率半导体激光器的介绍)

 
对半导体激光器而言,由于其体积较小,单个半导体激光器难以实现大功率输出。因此高功率半导体激光器需要进行多层叠加,这对光束质量有较大影响。随着半导体耦合技术的提高以及新型合束技术的逐渐成熟,将多层叠加的半导体激光器跟光纤进行耦合后,一定程度上改善了光束质量并实现了柔性传输,部分千瓦级以上光纤输出的半导体激光器已可以满足薄板切割对光束质量的要求。
 
高功率半导体激光器需要进行多层叠加
(高功率半导体激光器需要进行多层叠加)

 
过去几十年的创新带来了激动人心的改进。特别是,亮度方面的改进非常出色。 1985年,当时最先进的高功率半导体激光器可以将105毫瓦的功率耦合到105微米的芯径光纤中。最先进的高功率半导体激光器现在可以产生超过250瓦、拥有单一波长的105微米光纤 - 每八年增长10倍。光纤激光器提供了一种转换高功率半导体激光器亮度的更加有效的方式。尽管波长复用光学器件可以将亮度相对较低的半导体激光器转换为较亮的半导体激光器,但这却是以增加光谱宽度和光学机械复杂度为代价的。光纤激光器已被证明在光度转换中特别有效。

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