中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所采用折反射整形法,利用一組繞自身底棱旋轉(zhuǎn)45°的微片棱鏡堆,使得線陣半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光在慢軸方向被N個微棱鏡切割成N段,每一段光束在對應(yīng)的微棱鏡中經(jīng)過幾次內(nèi)全反射后偏轉(zhuǎn)90°,實現(xiàn)了慢軸光束在快軸方向的重排。利用此技術(shù),實現(xiàn)了600 mm 光纖輸出,系統(tǒng)的總效率達(dá)到52%。
中電集團(tuán)十三所采用偏振復(fù)合技術(shù),首先兩個線陣半導(dǎo)體激光器分別進(jìn)行快軸準(zhǔn)直和光束整形變換,將其中一路光束利用半波片改變其偏振態(tài),使其與另一路光束偏振度正交,這樣再經(jīng)過偏振合束器,兩路光就整合到一路,且光束質(zhì)量不變,達(dá)到提高光亮度的目的。利用此技術(shù),實現(xiàn)了兩個808 nm線陣半導(dǎo)體激光器耦合進(jìn)芯徑400 μm,數(shù)值孔徑0.22的石英光纖,整個系統(tǒng)耦合效率為60% ,功率密度48000 W/cm2 。
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所早在2002年就報道了通過光纖排捆綁耦合進(jìn)行光束整形的技術(shù)。半導(dǎo)體激光器線列陣的輸出光束首先用多模光纖進(jìn)行快軸壓縮,然后一對一的耦合進(jìn)精密排列的光纖列陣中,最后在輸出端捆成一束,實現(xiàn)了l5 w 的激光輸出,耦合效率為75%。該方法結(jié)構(gòu)簡單、耦合效率高、成本低、調(diào)節(jié)簡單、利于產(chǎn)品化生產(chǎn)。2003年研制成功了一對線列陣半導(dǎo)體激光器60 w 功率光纖耦合輸出器件,總耦合效率82%,出光口徑為1.5 mm,數(shù)值孔徑0.1l。2004年5月又實現(xiàn)了單條線列陣半導(dǎo)體激光器30 W 功率光纖耦合輸出,出光口徑為1.07 mm,數(shù)值孔徑0.1l。光電子器件國家工程中心的光纖排捆綁耦合整形器件已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。