高功率光纤耦合半导体激光器
半导体激光器的应用与分类

半导体激光器的应用与分类半导体光发射器是电流注入型半导体PN结光发射器件,具有体积小、重量轻、直接调制、宽带宽,转换效率高、高可靠和易于集成等特点,被广泛应用。
按照其发光特性,可分为激光二极管(又称半导体激光器或二极管激光器,Laser Diode,LD),通常光谱宽度不]于5nm(采取专门措施可不大于0.1nm);发光二极管(Light Emitting Diode,LED),光谱宽度一般不小于50nm;超辐射发光二极管(Superluminescent Dmde,SLD),光谱宽度不大于5nm(采取专门措施可不大于0.1nm);发光二极管(Light Emiltting,LED),光谱宽度一般不小于50nm;超辐射发光二极管(Superluminescent SLD),光谱宽度为30~50nm,本节重点介绍几种半导体激光器,钽电容简要介绍超辐射发光二极管。
半导体激光器的分类有多种方法。
按波长分:中远红外激光器、近红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等;按结构分:双异质结激光器、大光腔激光器、分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器;按应用领域分:光通信激光器、光存储激光器、大功率泵浦激光器、引信用脉冲激光器等;按管心组合方式分:单管、阵列(线阵、面阵);按注入电流工作方式分:脉冲、连续、准连续等。
LD主要技术摄技术指标有光功率、中心波长、光谱宽度、阈值电流、工作电流、工作电压、斜率效率和电光转换效率等。
半导体激光器的光功率是指在规定驱动电流条件下输出的光功率,该指标直接与工作电流对应,这体现了半导体激光器的电流驱动特性。
如果是连续驱动条件,T491T336M004AT则输出功率就是连续光功率,如果是脉冲驱动条件,输出的光功率可用峰值功率或平均功率来衡量。
hymsm%ddz半导体激光器的中心波长是指激光器所发光谱曲线的中心点所对应的波长,通常用该指标来标称激光器的发光波长。
光谱宽度是标志个导体激光器光谱纯度的一个指标,通常用光谱曲线半高度对应的光谱全宽来表示。
大模场面积光纤高功率光纤激光器与光纤放大器

大模场面积光纤高功率光纤激光器与光纤放大器随着大功率半导体激光技术的发展,半导体激光泵浦的固体激光器(DPSSL)在很大程度上克服了灯泵浦固体激光器的效率低、规模难以扩大、亮度随规模扩大而增大有限、介质热变形导致的光束质量下降等问题。
随着半导体激光器阵列价格的下降和固体激光器性能的提高,高功率DPSSL必将获得更为广泛的应用。
虽然DPSSL相对于CO2和灯泵Nd:YAG具有很大的优越性和竞争力,但由于在激光产生时总有一部分能量以无辐射跃迁的方式转换为热,对于常规的棒状DPSSL,高功率时存在严重的热透镜和热致双折射效应,从而使得光束质量下降。
这部分热能量如何从棒状激光介质中散发、排除,成为获得高光束质量、高功率输出的关键。
将块状激光介质做成薄片或拉成细长光纤形状,将会有效增大散热表面积,使表面积/体积比大大提高,有利于固体激光器散热问题的解决,这就是高功率固体激光器发展的两个重要方向:薄片激光器和光纤激光器。
通常所说的光纤激光器,就是采用光纤作为激光介质的激光器,通过在光纤基质材料中掺杂不同的稀土离子,获得所对应波段的激光输出。
对于常规的单模光纤激光器,要求注入到纤芯的泵浦光也必须为单模,这限制了泵浦光的入纤效率,导致光纤激光器的输出功率和效率较低。
双包层光纤的提出,为提高光纤激光器的输出功率和转换效率提供了有效的技术途径,改变了光纤激光器只能作为一种小功率光子器件的历史。
考虑到量子转换效率、抗激光损伤阈值和基底损耗等原因,掺镱石英双包层光纤是实现高功率光纤激光器或放大器的最佳选择。
随着双包层光纤制作工艺和高功率半导体激光泵浦技术的发展,单根双包层光纤激光器的输出功率逐步提高,连续输出功率已经达到千瓦级。
大模场面积双包层光纤双包层光纤中折射率呈典型的阶跃式分布,对于圆形的掺杂纤芯,双包层光纤激光器能否实现单模激光输出,取决于纤芯的直径d和数值孔径NA0,实际的单模条件为归一化频率。
要保证双包层光纤激光器实现单模激光输出,纤芯的参数必须满足上述条件。
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。
半导体激光器的工作原理及应用

半导体激光器的工作原理及应用摘要:半导体激光器产生激光的机理,即必须建立特定激光能态间的粒子数反转,并有合适的光学谐振腔。
由于半导体材料物质结构的特异性和其中电子运动的特殊性,一方面产生激光的具体过程有许多特殊之处,另一方面所产生的激光光束也有独特的优势,使其在社会各方面广泛应用。
从同质结到异质结,从信息型到功率型,激光的优越性也愈发明显,光谱范围宽,相干性增强,是半导体激光器开启了激光应用发展的新纪元。
关键词:受激辐射;光场;同质结;异质结;大功率半导体激光器The working principle of semiconductor lasers and applications ABSTRACT: The machanism of lasing by semiconductor laser,which requires set up specially designated reverse of beam of particles among energy stages,and appropriate optical syntonic coelenteronAs the specificity of structure from semiconductor and moving electrons.something interesting happens.On the one hand,the specific process in producing lase,on the other hand,the beam of light has unique advantages。
As the reasons above,we can easily found it all quartersof the society.From homojunction to heterojunction,from informatics to power,the advantages of laser are in evidence,the wide spectrum,the semiconductor open the epoch in the process of laser. Key worlds: stimulated radiation; optical field; homojunction; heterojunction; high-power semiconductor laser 0 前言半导体激光器是指以半导体材料为工作物质的激光器,又称半导体激光二极管(LD),是20世纪60年代发展起来的一种激光器。
高功率半导体激光器技术发展与研究

第36卷,增刊红外与激光工程2007年6月高功率半导体激光器技术发展与研究刘国军,薄报学,曲轶,辛德胜,姜会林(长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室,吉林长春130022)摘要:高功率半导体激光器及阵列具有可用激光波长丰富、电光转换效率高、调制特性好等许多优点,特别是作为固体激光器和光纤激光器的高效率泵浦源而获得的全固态紧凑型激光器,持续受到极大的关注,得到快速发展。
近年来在高功率阵列半导体激光器模块化技术、超高效率、高效冷却技术、半导体激光器及阵列的光束质量优化、高效电源驱动技术等方面都取得了长足的进步,促进了其广泛应用。
将结合高功率半导体激光国家重点实验室的研究工作,概述近年来国内外半导体激光器技术的研究进展状况和发展趋势。
关键词:高功率;半导体激光器;阵列;效率中图分类号:TN248.4文献标识码:A文章编号:1007.2276(2007)增(激光).0004-03T T●l●1J●t=U2n D O W er Se nU C onnU C t or I aSe瑙L脚G uo-j髓,B O B∞妯e,Q U Y l,ⅪN D e-s heng,J L悄G H ui-l i n删硐伽l al l‘ey【丑b of碰gh Pow盯ScnIi c∞du咖La∞r’a瑚gch蚰U IIi V e巧i t y o f Sci en∞锄d1幻hn ol ogy'C h柚gch眦13∞22’C蚰埝)A bs衄I ct:Hi gh pow er∞I I l i conduct or l舔er s,舔m e m ost i dea l pum pi ng s ourc e f or al l-s oⅡd com pa ctl嬲er s s uch a s sol i d s ta_te l a se r aI l d助er l as er'have gai ned e V er r叩i d de V el opm ent due t0吐l e i r w avel engt t l t I l皿abm t y,l l i gh ef!f i ci ency卸d good m odul at i on pr o叫y.hl m c ent year s,gr eat progr ess has bee n ac l l i e V e di n l l i gh pow er s el Il i conduct or l懿er m odul ar t e chIl i que,supe r-l l i gh eff i ciency,em ci ent c oohng t ecl l I l0109y’l舔e r be锄咖nsf b衄at i on aI l d hi gh ef!f i c i enc y dri V i ng t echI l ique.7m s r eporc w i l l addres s t l le i nt em at i onal 锄d dom es t i c r es ear ch act i V i t i es i n l l i gh pow er s砌conduct or l a ser s t ecb皿ol ogy and fut Il陀pros pec t s,w i t t l ourow n r e se铷_c h a s bas i c r ef色r℃nce.K e y w or ds:H i gl l pow er;Sel ni c∞duc缸l姻l r;加r ay;E伍ci饥cyO引言半导体激光器(L D)及其阵列具有高效率、结构简单、体积小、质量轻、调制效率高等优点,在国防、工业、科研、民用领域都得到了广泛的应用。
半导体激光器公司排名,国内半导体激光器公司

半导体激光器公司排名,国内半导体激光器公司半导体激光器又称为激光二极管(LD,Laser Diode),是采用半导体材料作为工作物质而产生受激发射的一类激光器。
常用材料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)。
激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦激励三种形式。
半导体激光器件,一般可分为同质结、单异质结、双异质结。
同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。
半导体激光器的优点在于体积小、重量轻、运转可靠、能耗低、效率高、寿命长、高速调制,因此半导体激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、激光医疗、激光测距、激光雷达、自动控制、检测仪器等领域得到了广泛的应用。
半导体激光器工作原理是:通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,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作用。
半导体激光器的激励方式主要有三种:电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。
电注入式半导体激光器一般是由GaAS(砷化镓)、InAS(砷化铟)、Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。
电子束激励式半导体激光器一般用N型或者P型半导体单晶(PbS、CdS、ZhO等)作为工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。
光泵浦激励式半导体激光器一般用N型或P型半导体单晶(GaAS、InAs、InSb等)作为工作物质,以其它激光器发出的激光作光泵激励。
目前在半导体激光器件中,性能较好、应用较广的是:具有双异质结构的电注入式GaAs二极管半导体激光器。
半导体激光器公司排名_半导体激光器公司有哪些?国内半导体激光器/组件生厂商(排名不计先后):国内做的很多,中科院半导体所、中航光电、nLight、BWT、西安炬光、北京海特、大族天成、大族锐波、江苏天元、武汉锐科、昆山华辰光电、深圳创鑫激光、苏州长光华芯光电技术有限公司、江苏华芯半导体、中科院苏州纳米所。
光纤激光器,灯泵浦和半导体激光器(三者比较)

光纤打标机和半导体及灯泵浦激光打标机三者主要性能比较武汉百一机电工程有限公司光纤激光打标机与灯泵浦激光器性能对比光纤激光打标机设备型号及性能“武汉百一”的BY-YLP光纤激光打标机在激光打标应用方面具有许多独特的优势。
与传统的固体激光器使用晶体棒作为激光介质不同,光纤激光器的激光介质是很长的掺镱双包层光纤,并被高功率多模激光二极管所泵浦。
BY-YLP系列光纤激光打标机使用特点1、光束质量极好,适用于精密、精细打标BY-YLP系列光纤激光打标机光束质量比传统的灯泵浦固体激光打标机好得多,为基模(TEM00)输出,发散角是灯泵浦激光器的1/4。
尤其适用于要求高的精密、精细打标。
2、体积小巧、搬运方便、实现便携化BY-YLP采用光纤传输,由于光纤具有极好的柔绕性,激光器设计得相当小巧灵活、结构紧凑、体积小。
其重量和占地面积分别是灯泵浦泵浦激光打标机的1/10和1/4,节省空间,便于搬运。
且采用光纤传输决定了其能适应加工地点经常变换的要求,实现产品的便携化。
3、激光输出功率稳定、设备可靠性高能量波动低于2%,确保激光打标质量的稳定;平均无故障使用时间可达10万小时以上,灯泵浦激光打标机的氪灯的使用寿命在800小时左右。
4、效率高、能耗低、节省使用成本电光转换效率为30%(灯泵浦激光打标机为3%),设备功率仅500-1000W,日均耗电10度,是灯泵浦激光打标机的1/10左右,长期使用可为用户节省大量的能耗支出。
5、自主知识产权的操作软件,操作简便、功能强大可以标刻矢量式图形、文字、条形码、二维码等,可升级实现在线打标,自动打标日期、班次、批号、序列号,支持PLT、PCX、DXF、BMP等文件格式,直接使用SHX、TTF字库。
激光打标机系统组成BY-YLP型光纤激光打标机主要由四部分组成,即:进口光纤激光器、光路及振镜扫描系统、计算机控制系统及工作台。
1、光纤激光器光纤激光器一体化整体结构,无光学污染、无功率的耦合损失,结构小巧紧凑,空气冷却,具有其他激光器不具备的高效率和可靠性。
光纤激光泵浦源结构

光纤激光泵浦源结构一、引言光纤激光泵浦源是一种新型的激光器,它采用光纤作为泵浦源,利用高功率激光对其进行泵浦,从而实现高能量、高效率的激光输出。
本文将详细介绍光纤激光泵浦源的结构、工作原理及其应用。
二、结构1. 光纤光纤是整个系统的核心部件,它通常由掺铒或掺钕等元素掺杂的石英玻璃制成。
这种材料具有良好的透明度和较低的非线性损耗,可以有效地将泵浦能量传输到放大介质中。
2. 泵浦模块泵浦模块通常由半导体激光器和耦合器组成。
半导体激光器是一种产生高功率激光的电子元件,可以将电能转化为光能。
耦合器则用于将半导体激光器产生的激光束耦合到光纤中。
3. 放大介质放大介质是指在波长范围内具有较高吸收截面和较长寿命的掺杂材料。
常见的放大介质有掺钕光纤、掺铒光纤等。
4. 光学元件光学元件包括反射镜、透镜等,用于对激光进行调节和聚焦。
三、工作原理当半导体激光器产生高功率激光束时,耦合器将其耦合到光纤中。
在光纤中,激光束与放大介质相互作用,从而产生受激辐射。
这些受激辐射与原始激光束不断相互作用,最终形成一个强大的激光脉冲。
四、应用由于其高能量、高效率的特点,光纤激光泵浦源被广泛应用于医疗、通信、制造等领域。
例如,在医疗领域中,它可以用于皮肤去除、眼科手术等;在通信领域中,它可以用于增强信号传输能力;在制造领域中,则可以用于材料切割和焊接等工艺。
五、结论通过对光纤激光泵浦源的结构、工作原理及其应用的介绍,可以看出它是一种具有广泛应用前景的激光器。
随着技术的不断进步,相信它将会在更多领域得到应用。
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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:
型号STV-DLF-500 STV-DLF-1000 STV-DLF-3000 STV-DLF-6000
最大输出功率(W) 500 1000 3000 6000
波长(nm) 808,915,940,980 808,915,940,980 808,915,940,980 808,915,940,980 波长数目 1 1 4 4
光纤芯径(um) 400,600,1000 600,1000 600,1000 1000
光纤长度5m 标准长度, 其他长度可以定做
光纤终端QBH QBH QBH QBH
外部水冷
温度(℃) 10 10 10 10
流量(GPM) 4 4 6 6
控制
客户界面 (GUI) 触摸屏触摸屏触摸屏触摸屏
外控接口安全互锁,数字I/O,模拟量功率控制(0-10V),网络
箱体
交钥匙系统机构标准 19” rack 标准 19” rack NEMA12 NEMA12
(产品图片1)
(产品图片2)
(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
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