张志军

(沈阳高新农业发展有限责任公司 辽宁 沈阳 110000；中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室 吉林 长春 130033)

新一代半导体激光加工光源

张志军

(沈阳高新农业发展有限责任公司 辽宁 沈阳 110000；中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室 吉林 长春 130033)

半导体激光应用目前主要在金属材料焊接、表面合金化、熔覆等工业领域，并且市场前景广泛[1-4]，及半导体激光器波长较短是区别于固体激光器、CO2激光器的又一重要特点，用于材料加工的半导体激光器波长在780nm到980nm之间，本文在大通道工业水冷条件下，采用48只出射波长分别为808、880、938、976nm的CS激光阵列为发光单元，通过模拟设计仿真分析，及实验组装，实现了2453W高功率高光束质量的激光输出，快慢轴的光参量积为20.5mm.mradx23.5mm.mrad。该模块可实现600μm，NA=0.22，2218W光纤柔性输出，对于半导体激光器在工业领域实现应用具有重要的意义。

半导体激光阵列；光纤耦合；高亮度；偏振合束

一、引言

目前，国外许多公司和研究所采用将多种耦合技术相结合的方法，都已实现了千瓦级的功率输出。德国Laserline公司开发的系列商用产品包括功率为2000W、4000W、8000W和10000W的光纤输出光源；美国Apollo公司实现从1000um、0.22的光纤中连续输出功率达10000W；其他如Limo、Trumf和Dilas等公司也取得了很大成功[5]。国内在这方面也取得了一些成果。北京工业大学采用阶梯镜整形方法，通过偏振合束和波长合束，实现1000W功率连续输出，光束质量仅为12mm.mrad[6]。本文在大通道工业水冷条件下，采用偏振合束和波长合束，从600um、0.22的光纤实现2218瓦功率连续输出。……