STFB系列光纤耦合半导体激光器
直接半导体光纤耦合激光器的研究现状
直接半导体光纤耦合激光器1、IPG光纤激光器原理如下图1所示光纤激光器的工作原理如下：输入的三相电进入激光器主电源，转换成60VDC...75VDC的直流电，为泵浦激光二极管(半导体激光)供电泵浦光二极管输出980nm的泵浦光，泵浦光光纤耦合到有源光纤中，有源光纤掺杂了稀土元素镱离子Yb，镱离子Yb吸收980nm的泵浦光，其内层电子被激发到外层，外层电子不稳定，会回落内层，期间产生10701nm的光子，光子在光纤内被两个反射器件持续反射增强，形成激光输出。
图1 掺杂Yb稀土离子的双包层光纤泵浦示意图IPG光纤激光器采用双向泵浦结构，可以将多个半导体(LD)泵浦模块耦合到一根光纤中，大大提高了激光输出功率，见下图2所示。
图2 IPG光纤激光器泵浦结构原理图2、半导体激光器半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。
并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。
半导体激光器可以采用注入电流泵浦的方式，直接将电能转化为光能输出，具有体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高等优点。
上图3是半导体激光器的结构，通过直接电流注入的方式，使有源层中的载流子(空穴和电子)束缚在有源层中，实现粒子数翻转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时便产生受激发射产生激光。
图3 半导体激光结构受到半导体器件尺寸的影响，单条半导体激光器很难做到千瓦级别，因此大功率半导体激光器通常由多个半导体激光发光单元通过一维阵列（bar）或多维阵列（stack）叠加而成，但是大口径光学系统在进行光束整形和聚焦时必定带来较大的像差，影响聚焦光斑的大小，因此提高半导体激光器的功率和改变光束质量是密不可分的。
下表1是不同类型的半导体激光器的结构类型，以及所报导的输出功率。
表1 不同结构的半导体激光器的类型以及输出功率半导体激光器类型示意图已报导的最高输出功率单管结构最高可达75W(美国Alfalight公司)单bar结构商用产品报导最大150W(德国QILAS公司)叠阵stack结构可达千瓦级以上。
绿光半导体激光器单管合束及光纤耦合技术研究
绿光半导体激光器单管合束及光纤耦合技术研究摘要：近年来，随着我国经济的高速发展和科技的进步，光电器件与材料相关领域的研发不断取得新进展，性能得到明显强化，在各大领域得到广泛应用。
为进一步提高半导体激光功率，可以采用激光器单管合束及光纤耦合技术。
基于此，分析研究绿光半导体激光器单管合束及光纤耦合技术，对提高仪器总功率以及将其应用于更多领域有重要的现实意义。
关键词：绿光半导体激光器；单管合束；光纤耦合前言：利用合束技术可以使多个半导体激光器在光纤中进行耦合，由此形成半导体激光器的光学器件，保证激光的输出功率，提高激光束的质量。
目前，国内外已广泛使用多种红外波段的半导体激光器，广泛用于彩色显示、激光印刷、高密度光盘存储等领域，但目前对于可见光波段激光耦合模块尤其是绿光波段的研究还很少，因此，对绿光高功率半导体激光器光纤耦合模块进行深入研究，是当前光电器件与材料相关领域研发重点之一。
1半导体激光器光纤耦合模块研究半导体激光器技术已经相对成熟，由于其具有光束不均匀性、单元功率低等特点，在一定程度上限制其应用领域。
为保证半导体激光器的功率输出，需要对激光器进行多层叠加，这会一定程度上限制光束质量。
随着半导体耦合技术的不断发展和进步，通过使用半导体激光器进行合束，可以有效提升光束的质量，实现激光远距离柔性传输。
最早的光纤是20世纪50年代研制出来的，后来被人们逐渐推广使用。
在20世纪70年代，就有国外公司利用化学气相沉积法得到了损耗较低的光纤，随着半导体激光器的迅速发展和光纤耦合技术的发展，人们对不同类型的半导体激光器进行了大量的研究，并取得了大量的成果。
2半导体激光器非相干合束技术目前，半导体激光器的合束技术方法有两种：相干合束和非相干合束。
半导体激光器利用光束准直技术和聚焦耦合技术，使多个光束单元的耦合成为可能。
在相干合束技术的应用中，采用了相位控制方法，使激光阵列各发光元件产生同一波长的光束，从而达到相干合束。
STFB系列光纤耦合半导体激光器
STFB系列光纤耦合半导体激光器
高功率、高亮度半导体激光器，主要用于医疗、打标头泵浦和材料加工。
SMA905接头便于光纤连接。
热沉热传导，风冷，免去笨重的水冷。
已安装两个温度传感器(NTC/PT100)
可以附带红光指示和输出功率监测，也可以供应相应传输光纤。
STFB xxx F-xxxx - xxxx - xxxx - xxxx - xxx 输出功率光纤芯径中心波长波长偏差监测二极管红光指示
30W 32W 200um
400um
808, 806, 807,
808, 809, 810,
915, 940nm
T0=±10nm
T2=±2nm
T3=±3nm
M0=不含监测二极管
M3=含监测二极管
P0=不含红光指示
P2=含红光指示
例子：STFB30F200-980-T3M3P0，30W光纤耦合半导体激光器，980nm波长，波长偏差±3nm，光纤芯径200um，含监测二极管，不含红光指示。
单模光纤耦合半导体激光器
单模光纤耦合半导体激光器【知识】单模光纤耦合半导体激光器：打开无限潜力的光通信新时代引言：1. 光通信技术是现代信息社会的基石，但传统光纤通信存在一些挑战。
2. 单模光纤耦合半导体激光器作为一种新型光通信器件，在克服传统光纤通信的局限性方面具有巨大潜能。
1. 单模光纤耦合半导体激光器的基本原理与结构1.1 发光原理：光子受激辐射和自然辐射的相互作用。
1.2 结构和组成：FP-LD（Fabry-Perot Laser Diode）和DFB-LD （Distributed Feedback Laser Diode）。
1.3 特点：高功率、窄线宽、低噪声和高光谱纯度。
2. 单模光纤的优势与挑战2.1 优势：带宽大、传输距离远、抗干扰能力强。
2.2 挑战：单模光纤耦合技术和光纤对齐困难、光损耗、模式失配。
3. 单模光纤耦合半导体激光器在光通信中的应用3.1 高速通信：通过单模光纤耦合半导体激光器，实现高速数据传输，提高通信速率。
3.2 光网络：单模光纤耦合半导体激光器作为光网络的重要组成部分，加速光网络的发展。
3.3 光纤传感：利用单模光纤耦合半导体激光器的高功率和高光谱纯度，实现精确的光纤传感。
4. 单模光纤耦合半导体激光器的未来发展4.1 多通道传输：实现多通道传输的技术突破，提高光通信的容量和效率。
4.2 全光网络：进一步发展光网络技术，实现全光网络的梦想。
4.3 新材料应用：探索新型材料在单模光纤耦合半导体激光器中的应用，提高器件性能。
结语：通过对单模光纤耦合半导体激光器的全面评估，我们可以看到它作为一种新型光通信器件在克服传统光纤通信的局限性方面具有重大潜力。
在高速通信、光网络和光纤传感等方面的应用使其成为光通信的重要组成部分。
未来，多通道传输、全光网络和新材料应用将进一步推动单模光纤耦合半导体激光器的发展。
相信随着科技的不断进步，单模光纤耦合半导体激光器将为光通信领域带来更多的革新，并打开无限潜力的光通信新时代。
光纤耦合半导体激光器和泵浦源
光纤耦合半导体激光器和泵浦源光纤耦合半导体激光器（Fiber-Coupled Semiconductor Laser，简称FCSL）是一种将半导体激光器光束在光纤中进行耦合的光学设备。
与普通的半导体激光器相比，FCSL具有高功率输出、光束高光质、结构紧凑等优点，广泛应用于通信、光纤传感、医疗等领域。
FCSL通常由四个部分组成：半导体芯片、光纤耦合器、光电子器件和电信号接口。
其中，半导体芯片是FCSL的核心部件，是产生激光输出的关键。
光纤耦合器则是将半导体激光器的光束引入光纤中进行耦合的器件，能够提高光束品质，使光束的光斑更加均匀。
光电子器件为激光器的控制及电信号的处理提供了必要的硬件支持，而电信号接口则使FCSL 能够方便地与其他设备进行接口。
FCSL的泵浦源是指用于提供激发FCSL半导体芯片的光源。
泵浦源通常包括半导体激光器、二极管泵浦、光纤耦合二极管泵浦等，其主要功能是向FCSL芯片注入电子和空穴，从而激发出激光输出。
泵浦源的性能直接影响到FCSL的功率、效率和稳定性等参数，因此选择合适的泵浦源对于FCSL的应用至关重要。
在FCSL泵浦源的选择中，需要考虑以下几个因素：1.功率要求：泵浦源的功率需满足FCSL的要求，一般来说，FCSL的功率需求较高，泵浦源功率需要在数十瓦至几百瓦范围内。
2.波长匹配：泵浦源的波长需要和FCSL芯片的工作波长匹配，在近红外波段（例如940nm、980nm、1060nm等）内选择较为广泛。
3.光纤耦合效率：光纤耦合效率是泵浦源的重要性能参数之一，通常采用耦合效率高、斜光损耗小的泵浦源。
4.系统集成：泵浦源需要与FCSL的电信号接口兼容，易于接入到整个系统中。
总之，FCSL和泵浦源的选择取决于应用的具体需求，但都需要考虑效率、功率、波长匹配、稳定性等因素。
合理选择并合理使用这两种设备，可以使FCSL的应用更加广泛和稳定。
西安炬光推出单Bar光纤耦合半导体激光器
西安炬光推出单Bar光纤耦合半导体激光器
佚名
【期刊名称】《《光机电信息》》
【年(卷),期】2011(28)1
【摘要】日前，西安炬光科技有限公司推出单Bar光纤耦合808nm，400μm半
导体激光器。
这是一款融合了炬光科技多项独创的封装、光学及结构设计等新技术的产品。
经过炬光科技及有关客户长时间的寿命测试验证，其高可靠性和高稳定性完全能满足工业激光市场的需求。
该产品的批量上市，丰富了炬光科技的产品系列，并可为用户提供更多的工业应用解决方案。
【总页数】1页(P58-58)
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.4
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1.西安炬光公司三项半导体激光器成果通过专家鉴定 [J],
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3.炬光科技推出单巴条50W锁波长光纤耦合半导体激光器模块 [J],
4.西安炬光公司成功推出20W 1550nm传导冷却半导体激光器 [J],
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大功率半导体激光器光纤耦合模块的耦合光学系统
一
２（１＋扩）
功率无衰退迹象．证明了这种耦合光学系统的温度
可靠性．适合于在我国南北方的极端气候下使门１
（６）
式中。一！““８１１＋＿，６一㈤目
斟ｉ是ＬＤ端面到微透镜距离取不同值时，光
线会聚角随发散角变化的关系曲线．
９∞［—…～
Ｌ
８弼｝ ７卯ｈ
６５０￡
Ｌ・————————一・———————・——・—。
２０
（３）微透镜用于半导体激光器和小数值孔径光
纤耦合时．最佳耦台距离Ｌ应取ｌ（）”ｎ１左右；
８（ｊ（的温
度范围内进行了高低温可靠性实验，结果表明无衰
退迹象我们ｔ｝｝ｊ这两种埚合光学系统研制成功了输
ｄ：
图４是随机抽取６０个耦合兜纤样本的耦合效 率统计分布图．最大耦合效率为９２％．最小耦合效 率为８】％，平均耦台效率为８８％．我们用这种耦台 技术研制成功两台光纤数值孔释为ｏ．２２，输出功率
大于１ｊｗ的大功率半导体激光器光纤耦合模块．
ＦＩＧ．６
图６光线通过微透镜的传播
Ｉ，１９ｈｔ…ｅ
Ｐｒｏｐ８９ｄｌｌｏｎｖＩａ Ｆ
后与光纤轴向的夹角口，。为： 以一９０。一曲。一目＋，ｚ甜 式中
（】）
存在较大的像散．是指光束在快轴和慢轴方向上发 散中心的不重合．为了得到高耦合效率，必须采用合 理的耦合光学系统对ＬＤ的光束进行整形变换．实 际情况是ＬＤ光束慢轴发散角小于光纤的数值孔径 角．陕轴发散角大于光纤的数值孔径角，因此我们总 结出以下几条耦合光学系统的设计原则： （１）光学系统在快轴和慢轴方向上应具有不同 的焦距．或引入某种非成像的非对称结构（如光楔、 棱镜、光栅等）．以校正光束的像散； （２）在光纤芯径要求较小的情况下应采用非球 面透镜．以求辱量消除球差．获得较小的聚焦半径；
红光2W光纤耦合半导体激光器
红光2W光纤耦合半导体激光器
佚名
【期刊名称】《《军民两用技术与产品》》
【年(卷),期】2010(000)007
【摘要】西安炬光科技有限公司推出高输出功率的红光（635nm）光纤耦合半导体激光器。
该产品采用了独特的光纤耦合技术．光电转换效率可达25％．输出光斑均匀．在0．7A的驱动电流下．400μm光纤的稳定输出功率超过2W。
该光纤耦合半导体激光器性能好．可靠性高。
可广泛应用于激光显示、舞台灯光、医疗、检测、科研等多个领域。
【总页数】1页(P30-30)
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.4
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美国新港公司研制出40W光纤耦合二极管激光器
为这个光 信号是通过 多重第 １ 输
入和多重第 ２输入调制而成 的。
Ｒ ｊ ａ ｄｙ介 绍 ，该 公 司拥 有 ａｉ Ｐ ｎ ｅ ｖ 光束制造 、透镜和 光纤 阵列等技 术专 利 ，确保客 户在使用 这些 产 品时 能得到高 能量转换 效率 和高
入 （ ｌｐ ｅｆｓ ｉ ｕ） 加 ｍｕ ｉｌ ｏ ｔ ｒ ｐ ｔ ｔ ｅ ｆ ｈ ｉ ｔｎ
直 存在争议 。 日本 东京女子 医
科 大学 的研究表明， 长脉冲染料激
光纤 耦合二极管 激光 器 ，实 现从
８ ０ｐ 光纤 中输 出 ４ ０ ｍ Ｌ ０Ｗ 的 连续
光 （Ｐ Ｌ Ｌ Ｄ ）辅 以冷 冻剂 喷射 降温
维普资讯
Ｓ咖 ｎ ｅ Ｂ ｃ
共鸣器 外形 ，将 晶体管运 行方式 从 自发 发射改 为激 发发射 。发射
方式改 变后 ，晶体管 特性 发生 改 变 ，具 有一个潜 在的接 近激光 阈
美 国 新 港 公 司研 制 出
长 脉 冲 染 料 激 光 治 疗
对 Ｐ Ｌ组患 儿 施 以 ５ ５ｎ 波 长 Ｄ ８ ｍ
功率 。该产 品采 用 防水封装 并装 有散热器 。这 些新 型高功率 光纤 耦 合光束是 固态泵 浦在工业 、航
空 、防卫 、医学和 高性 能 与高可
上多重第 ２输入 组成 的 ，而该 大
学是将两个信 号混合 ，并实 现信
号 的 可 控 性 ，因 此 称 一 个 电 信 号。 同理 ，称 一个光信 号 ，是因
依据 原理 ，研究 人员论证 了 晶体管激 光器使用一 个单独 的发 射器后 可作为一个 非线形 微波混
亮度 ，从而减 少了热 负荷 ，提高
单模光纤耦合半导体激光器
单模光纤耦合半导体激光器（原创版）目录一、引言二、单模光纤耦合半导体激光器的定义和特点三、单模光纤耦合半导体激光器的应用领域四、行业发展趋势和前景五、结论正文一、引言单模光纤耦合半导体激光器是一种将半导体激光器和单模光纤相结合的光源设备，具有出色的光束质量和较高的稳定性。
近年来，随着科技的进步和应用领域的拓展，单模光纤耦合半导体激光器在光通信、激光加工、医疗美容等多个领域得到了广泛的应用。
二、单模光纤耦合半导体激光器的定义和特点单模光纤耦合半导体激光器是指将半导体激光器通过光纤进行耦合，形成单模输出的光源设备。
相较于多模光纤耦合激光器，单模光纤耦合半导体激光器具有以下特点：1.光束质量更佳：由于采用单模光纤输出，使得输出光束具有更小的发散角和更高的光束集中度。
2.稳定性更高：光纤耦合可以减小半导体激光器与外部环境之间的相互影响，提高激光器的稳定性。
3.输出功率可调：单模光纤耦合半导体激光器可以根据需要调整输出功率，以满足不同应用场景的需求。
4.波长多样：可以根据需要选择不同波长的半导体激光器，实现多种应用。
三、单模光纤耦合半导体激光器的应用领域单模光纤耦合半导体激光器在多个领域具有广泛的应用前景，主要包括：1.光通信：用于光纤通信系统中的光发送和接收，以及光网络中的光信号处理和调制。
2.激光加工：用于激光切割、激光打标、激光焊接等激光加工过程中，提高加工精度和效率。
3.医疗美容：用于激光美容设备中，如激光脱毛、激光嫩肤、激光祛斑等，实现安全、高效的美容效果。
4.科研实验：用于光学实验和研究，如光谱分析、光纤传输特性研究等。
四、行业发展趋势和前景随着科技的进步和市场需求的不断增长，单模光纤耦合半导体激光器行业呈现出以下发展趋势：1.技术创新：通过引入新的设计理念和技术，提高单模光纤耦合半导体激光器的性能，拓展其应用领域。
2.市场竞争：行业内企业竞争激烈，企业需要不断提高产品质量和降低生产成本，以保持市场竞争力。
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STFB系列光纤耦合半导体激光器
高功率、高亮度半导体激光器，主要用于医疗、打标头泵浦和材料加工。
SMA905接头便于光纤连接。
热沉热传导，风冷，免去笨重的水冷。
已安装两个温度传感器(NTC/PT100)
可以附带红光指示和输出功率监测，也可以供应相应传输光纤。
光学参数
连续激光功率(W) 30 32
中心波长λ(nm) 805-810, 915, 940, 975-9801
波长偏差(nm) ±10 (±3, ±2)2
谱宽(FWHM) (nm) < 5 (<4)2
波长温漂λ3 (nm/K) ~0.3, ~0.35, ~0.4
光纤参数
光纤芯径(um) 200 400
数字孔径NA 0.22
光纤接头SMA905
电气参数
典型工作电流(A) 40 40
最大工作电流(A) 50 50
极限电流(A) 60 60
典型阈值电流(A) 5 - 8
典型系列(%) 42 44 典型斜效率(W/A) 0.7 – 1.0
工作电压(V) < 2
反向电压(V) < 2
热参数
STFB xxx F-xxxx - xxxx - xxxx - xxxx - xxx 输出功率光纤芯径中心波长波长偏差监测二极管红光指示
30W 32W 200um
400um
808, 806, 807,
808, 809, 810,
915, 940nm
T0=±10nm
T2=±2nm
T3=±3nm
M0=不含监测二极管
M3=含监测二极管
P0=不含红光指示
P2=含红光指示
例子：STFB30F200-980-T3M3P0，30W光纤耦合半导体激光器，980nm波长，波长偏差±3nm，光纤芯径200um，含监测二极管，不含红光指示。