近年来，随着半导体激光技术的日臻完善和半导体激光器件性能的大幅改进，高功率全固态激光器（特指由半导体激光器泵浦的固体激光器）获得了飞速发展，特别在输出功率和光束质量方面^［1］。针对固体激光泵浦方向华光光电推出878．6锁波长光纤耦合激光器。

高功率固体激光器具有体积小、效率高、寿命长、覆盖波段长，坚固耐用、激光加工方式多样、使用方便、输出功率大等多种优点，广泛应用于科学研究、工业加工、军事领域 ^［2］。在工业领域，除了传统的激光打标、划线、切割、钻孔、材料去除、表面处理及特殊材料加工等应用外，近年来增加制造、新型显示、UV激光标识等新技术的发展进一步拓宽了固体激光的应用领域^［3］。

众所周知， Nd：YVO₄ 晶体具有四条主要的吸收谱线分别为808 nm、 878．6 nm、 888．3 nm 和914nm。相比于808 nm，878．6 nm具有更小的量子亏损热， 提高激光器的效率降低了热量； 相比于888．3 nm和914 nm抽运吸收峰较小， 878．6 nm具有更好的吸收率， 更小的温度依赖性，因此采用878．6 nm半导体激光器作为抽运源更具优势^［4］，这个特性尤其对高功率固体激光器意义重大。但是，Nd：YVO₄晶体在该波段的吸收谱宽较窄，需要对泵浦源进行波长锁定以减小温度对波长的影响。

为了解决半导体激光器波长锁定及线宽窄化这个问题，越来越多的研发采用反射式体布拉格光栅（R－VBG）（如图 一），其降低了光栅对环境温度和震动的敏感性，在高功率半导体激光的波长稳定和线宽压缩取得了显著效 果。基于体布拉格光栅的角度和波长选择性，激光阵列外腔中每个单元发出的光波被选择反馈回相邻单元从而实现了激光器阵列外腔锁相，光谱宽度被压缩为原有的十分之一，对应的远场发散角在1．5 mrad以下，极大地提高了光束输出质量和稳定性，因而得到广泛应用^［5］ 。

图一、锁波原理图

山东华光光电子股份有限公司拥有芯片制造的自主知识产权，从芯片到光纤耦合，华光光电具有全系产品的自研自产能力。锁波长光纤耦合产品功率20－170W；阈值电流到工作电流范围内波长锁定（2．5－13．5锁波测试，如图三中显示），FMWH＜0．5nm，PIB＞99 ％（锁波状态图如图二所示），在业界属于较高的水平。锁定后波长电流漂移系数为0－0．02nm／A，FWHM＜1nm；光纤芯径有200、400可选。产品具有长寿命，转换效率高，体积小，性能稳定等特点。经过多年在客户处的使用验证，各项性能优势明显，可做为固体激光器和固体皮秒激光器的泵浦源。

图二、锁波状态图

图三、全电流锁波状态图

华光光电878．6锁波长产品还具有宽泛的使用温度，温度宽度超过30℃。如图四显示，产品在定电流下从室温一直到53℃，才出现小的侧峰，PIB开始降低。并且，该产品还可继续在更低的环境温度下正常使用。

图四、不同温度下的锁波状态

华光光电878．6锁波长产品，还具有光纤输出光斑均匀性较高的特点，如图五所示。华光光电用于固体激光器泵浦的锁波长光纤耦合模块通过优化光路以及多种光学件的组合，调整出均匀输出的光斑，在客户端的实际应用中的得到较好的反馈。

图五、光斑能量分布图

华光光电具有多项自主知识产权的技术储备，可为客户进行定制化服务。目前在售锁波长产品包括780、878．6、885、888、976等，功率涵盖20－170W，涵盖多种光纤芯径。

参考资料

［1］．固体激光器及其应用．国防工业出版社

［2］．高功率全固态激光器研究及应用，李晋闽

［3］．长光华芯泵浦源助推固体激光器发展

［4］． 波长锁定878．6nm激光二极管抽运Nd：YVO₄ 1064nm激光器，李斌等

［5］．反射式体布拉格光栅的国产化之路，晋云霞，何冬兵，孔钒宇