近年來，隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)的日臻完善和半導(dǎo)體激光器件性能的大幅改進(jìn)，高功率全固態(tài)激光器（特指由半導(dǎo)體激光器泵浦的固體激光器）獲得了飛速發(fā)展，特別在輸出功率和光束質(zhì)量方面[1]。針對(duì)固體激光泵浦方向華光光電推出878.6鎖波長光纖耦合激光器。

高功率固體激光器具有體積小、效率高、壽命長、覆蓋波段長，堅(jiān)固耐用、激光加工方式多樣、使用方便、輸出功率大等多種優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、工業(yè)加工、軍事領(lǐng)域 [2]。在工業(yè)領(lǐng)域，除了傳統(tǒng)的激光打標(biāo)、劃線、切割、鉆孔、材料去除、表面處理及特殊材料加工等應(yīng)用外，近年來增加制造、新型顯示、UV激光標(biāo)識(shí)等新技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步拓寬了固體激光的應(yīng)用領(lǐng)域[3]。

眾所周知， Nd:YVO4 晶體具有四條主要的吸收譜線分別為808 nm、 878.6 nm、 888.3 nm 和914nm。相比于808 nm，878.6 nm具有更小的量子虧損熱， 提高激光器的效率降低了熱量； 相比于888.3 nm和914 nm抽運(yùn)吸收峰較小， 878.6 nm具有更好的吸收率， 更小的溫度依賴性，因此采用878.6 nm半導(dǎo)體激光器作為抽運(yùn)源更具優(yōu)勢(shì)[4]，這個(gè)特性尤其對(duì)高功率固體激光器意義重大。但是，Nd:YVO4晶體在該波段的吸收譜寬較窄，需要對(duì)泵浦源進(jìn)行波長鎖定以減小溫度對(duì)波長的影響。

為了解決半導(dǎo)體激光器波長鎖定及線寬窄化這個(gè)問題，越來越多的研發(fā)采用反射式體布拉格光柵（R-VBG）（如圖 一），其降低了光柵對(duì)環(huán)境溫度和震動(dòng)的敏感性，在高功率半導(dǎo)體激光的波長穩(wěn)定和線寬壓縮取得了顯著效果�；�于體布拉格光柵的角度和波長選擇性，激光陣列外腔中每個(gè)單元發(fā)出的光波被選擇反饋回相鄰單元從而實(shí)現(xiàn)了激光器陣列外腔鎖相，光譜寬度被壓縮為原有的十分之一，對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角在1.5 mrad以下，極大地提高了光束輸出質(zhì)量和穩(wěn)定性，因而得到廣泛應(yīng)用[5] 。

圖一、鎖波原理圖

山東華光光電子股份有限公司擁有芯片制造的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，從芯片到光纖耦合，華光光電具有全系產(chǎn)品的自研自產(chǎn)能力。鎖波長光纖耦合產(chǎn)品功率20-170W；閾值電流到工作電流范圍內(nèi)波長鎖定（2.5-13.5鎖波測(cè)試，如圖三中顯示），F(xiàn)MWH＜0.5nm，PIB＞99 %（鎖波狀態(tài)圖如圖二所示），在業(yè)界屬于較高的水平。鎖定后波長電流漂移系數(shù)為0-0.02nm/A，F(xiàn)WHM＜1nm；光纖芯徑有200、400可選。產(chǎn)品具有長壽命，轉(zhuǎn)換效率高，體積小，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。經(jīng)過多年在客戶處的使用驗(yàn)證，各項(xiàng)性能優(yōu)勢(shì)明顯，可做為固體激光器和固體皮秒激光器的泵浦源。

圖二、鎖波狀態(tài)圖

圖三、全電流鎖波狀態(tài)圖

華光光電878.6鎖波長產(chǎn)品還具有寬泛的使用溫度，溫度寬度超過30℃。如圖四顯示，產(chǎn)品在定電流下從室溫一直到53℃，才出現(xiàn)小的側(cè)峰，PIB開始降低。并且，該產(chǎn)品還可繼續(xù)在更低的環(huán)境溫度下正常使用。

圖四、不同溫度下的鎖波狀態(tài)

華光光電878.6鎖波長產(chǎn)品，還具有光纖輸出光斑均勻性較高的特點(diǎn)，如圖五所示。華光光電用于固體激光器泵浦的鎖波長光纖耦合模塊通過優(yōu)化光路以及多種光學(xué)件的組合，調(diào)整出均勻輸出的光斑，在客戶端的實(shí)際應(yīng)用中的得到較好的反饋。

圖五、光斑能量分布圖

華光光電具有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)儲(chǔ)備，可為客戶進(jìn)行定制化服務(wù)。目前在售鎖波長產(chǎn)品包括780、878.6、885、888、976等，功率涵蓋20-170w，涵蓋多種光纖芯徑。

參考資料

[1].固體激光器及其應(yīng)用.國防工業(yè)出版社。

[2].高功率全固態(tài)激光器研究及應(yīng)用，李晉閩。

[3].長光華芯泵浦源助推固體激光器發(fā)展。

[4]. 波長鎖定878.6nm激光二極管抽運(yùn)Nd:YVO41064nm激光器，李斌等。

[5].反射式體布拉格光柵的國產(chǎn)化之路，晉云霞，何冬兵，孔釩宇。

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