中科院上海光學精密機械研究所采用折反射整形法,利用一組繞自身底棱旋轉45°的微片棱鏡堆,使得線陣半導體激光器發出的光在慢軸方向被N個微棱鏡切割成N段,每一段光束在對應的微棱鏡中經過幾次內全反射后偏轉90°,實現了慢軸光束在快軸方向的重排。利用此技術,實現了600 mm 光纖輸出,系統的總效率達到52%。
中電集團十三所采用偏振復合技術,首先兩個線陣半導體激光器分別進行快軸準直和光束整形變換,將其中一路光束利用半波片改變其偏振態,使其與另一路光束偏振度正交,這樣再經過偏振合束器,兩路光就整合到一路,且光束質量不變,達到提高光亮度的目的。利用此技術,實現了兩個808 nm線陣半導體激光器耦合進芯徑400 μm,數值孔徑0.22的石英光纖,整個系統耦合效率為60% ,功率密度48000 W/cm2 。
中國科學院半導體研究所早在2002年就報道了通過光纖排捆綁耦合進行光束整形的技術。半導體激光器線列陣的輸出光束首先用多模光纖進行快軸壓縮,然后一對一的耦合進精密排列的光纖列陣中,最后在輸出端捆成一束,實現了l5 w 的激光輸出,耦合效率為75%。該方法結構簡單、耦合效率高、成本低、調節簡單、利于產品化生產。2003年研制成功了一對線列陣半導體激光器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,數值孔徑0.1l。2004年5月又實現了單條線列陣半導體激光器30 W 功率光纖耦合輸出,出光口徑為1.07 mm,數值孔徑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小批量生產。