50W半导体激光列阵单光纤耦合模块

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1、维普资讯http://www.cqvip.com光电子·激光第19卷第4期2008年4月JournalofOptoelectronics·LaserVo1．19No．4Apr．2008·光电子器件和系统·50w半导体激光列阵单光纤耦合模块牛岗1,2,3一，樊仲维。，王培峰。，崔建丰，石朝辉，21。，张晶I2．。(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100039；3．北京国科世纪激光技术有限公司，北京100085)摘要：利用阶梯反射镜整形技术分别对两个功率为4Ow的半导体激光器光束进行镜面分割，旋转重排后使

2、用偏振分光棱镜(PBS)~L行合束，最后得到功率为55．8W、耦合效率约为7O的半导体激光列阵(LDA)单光纤耦合模块，光纤芯径为g~400m，数值孔径(NA)为0．22。经过连续100h的正常拷机后，功率稳定。关键词：大功率半导体激光列阵(LDA)；阶梯反射镜；光束整形；耦合效率中图分类号：TN248．4文献标识码：A文章编号：1005—0086(2008)04—0427—03Asinglefibercouplingmodulewiththeoutputpowerof50WNIUGang，'。一，FANZhongwei。，WANGPei-fenga'一，CUI

3、Jian-fenga，一，SHIZhao-hui，一，ZHANGJing··。(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandphysics，theChineseAcademyofScience，Changchun，130033，China；2．GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China；3．BeijingGKLaserTechnologyCO．Ltd，Beijing100085，China)Abstract：Basedonth

4、estep-mirrorbeam-shapingtechniqueandapieceofpolarizingbeamsplitter，thebeamoftWO40Wla—serdiodearrays(LDA)wasdivided，turned，redistributed，andcombmed．Finally，ahighoutputpowerof55．8WofthesinglefiberopticcouplingmoduleofLDAisachieved，andthemaximalcouplingefficiencyismorethan70，thediameter

5、offibercoreis400，andthenumberaperture(NA)is0．22．Theoutputpowerofthefibercouplingmoduleissteadyafter100hcon—tinuework，andthismodulecanbeappliedintheindustry．Keywords：highpowerlaserdiodearray(LDA)；step-mirrors；beam-shaping；couplingeficiency通常使用的大功率半导体激光器光纤耦合模块功率为3O1引言w左右，本文通过阶梯反射镜技术和偏振

6、分光棱镜(PBS)合束半导体激光器及其阵列已经发展到一个比较成熟的阶段。技术成功完成了功率为55．8W，耦合效率约为7o的半导体它电光转换效率高、线宽窄、性能稳定可靠、体积小、重量轻，并激光列阵(LDA)单光纤耦合模块，光纤芯径为q~400p．m，数值且易调制、容易集成，价格也相对便宜，一直吸引着人们的注孔径NA为0．22。经过连续100h以上的正常拷机后，功率稳意，可广泛应用到半导体激光器抽运的固体激光器、光纤激光定，完全适用于工业市场。器、材料处理、医疗美容、航空航天、军事等各个领域E1，21。半2理论分析导体激光器由于其特殊的工作原理，其光束质量在垂直与平

7、行于pn结两个方向上相差很大，通常把垂直于pn结的方向称为对于大功率LDA，其光束特性通常使用光参数积(beam快方向，平行于pn结的方向称为慢方向。快方向上的光束接parameterproducts)来表示。光参数积定义为光斑直径d与该近衍射极限(≈1)，发散角大；而慢方向上的光束质量极差方向的发散角0的乘积E4，53，即(>1ooo)，发散角d-,[33。正是由于两个方向光束质量的极BPP—dO(1)不均衡性，在多数的应用中要求对半导体激光器的光束进行整大功率LDA通常快轴光斑长度为1舯，发散角大约为形，形成小芯径、小数值孔径的高亮度光纤耦合半导体激光4O。

8、，快轴光参数积为0．70