半导体激光器电源设计技术汇总

2012-08-21 10:05

　　半导体激光器技术的不断发展使其应用日益广泛，同时越来越多的应用都要求半导体激光器简单易用，这使光纤耦合半导体激光器模块广受青睐。为了更好地满足应用需求，在设计高亮度半导体激光器模块时，必须要考虑一些重要的设计规则，特别是当这些模块的输出波长为非标准波长时。这些设计考量主要涉及以下几方面：

　　原则上，最低衍射极限光束参数乘积（BPP）与波长成正比，也就是说，随着波长（λ）的增加激光打标机，光束质量会逐渐变差。光纤耦合模块需要一个特定的光束参数乘积，这意味着可以耦合到一根光纤中的发射体（emitter）的数量，会随着波长的平方因子（λ-2）而减少。例如，在1940nm时可以耦合到指定纤芯中的发射体的数量，要比在970nm时减少4倍。

　　通常慢轴发散角会随着波长的增加而增加，这意味着慢轴准直透镜（SAC）的焦距必须合适，以避免由于SAC造成的能量损失。

　　对于输出非标准波长的半导体激光器巴条，其快轴方向的发散角可达到90°，因此需要使用具有高数值孔径和高质量的快速轴准直透镜（FAC）。

　　必须要考虑光学元件自身的损耗。特别是当波长超过2200nm时，由于羟基（OH）伸缩会导致大量水吸收。目前几乎微型光学元件使用的所有材料激光打标机，都会发生这种水吸收现象。

　　表1给出了各种光纤耦合半导体激光器模块（见图1）所能实现的输出功率。