光纖耦合半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用與說明

光纖耦合半導(dǎo)體激光器（Fiber-Coupled Semiconductor Laser，F(xiàn)CSL）是一種通過光纖傳輸信號(hào)和能量的激光器，具有小巧、高功率、高波長(zhǎng)調(diào)諧性好、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于激光打標(biāo)、激光切割、激光焊接、激光醫(yī)療等領(lǐng)域。

FCSL的工作原理是利用光纖將半導(dǎo)體激光器輸出的光信號(hào)傳輸?shù)焦饫w耦合器中，再經(jīng)過光纖耦合器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后由半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)。由于光纖耦合器可以將不同頻率的光信號(hào)進(jìn)行隔離，因此FCSL可以實(shí)現(xiàn)高速調(diào)諧和精密調(diào)整輸出波長(zhǎng)。

FCSL的主要組成部分包括半導(dǎo)體激光器、光纖耦合器、光纖傳輸系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)等。其中，半導(dǎo)體激光器是FCSL的核心部分，其種類和功率對(duì)輸出波長(zhǎng)和輸出功率都有很大的影響。

光纖耦合的半導(dǎo)體激光器具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.光纖中出射光的強(qiáng)度曲線一般為平滑的圓形，并且光束質(zhì)量是對(duì)稱的，這在應(yīng)用時(shí)非常便利。例如，采用不太復(fù)雜的光學(xué)裝置產(chǎn)生圓形的泵浦斑點(diǎn)用于端泵浦固態(tài)激光器。

2.如果將激光二極管和其冷卻裝置從固態(tài)激光頭中移除，那么激光器變得很小，就有足夠的空間來放置其它的光學(xué)部分。

3.調(diào)換不合格的光學(xué)耦合半導(dǎo)體激光器不需要改變裝置的排列。

4.光學(xué)耦合裝置很容易與其它光纖光學(xué)器件結(jié)合一起使用。

奧萊光電直接半導(dǎo)體激光系統(tǒng)采用的就是915半導(dǎo)體激光器（帶光纖耦合器，光纖外部可插拔），根據(jù)功率的不同有恒溫風(fēng)冷(10W、40W、60W、100W)和恒溫水冷(200W、500W)兩種半導(dǎo)體激光器可選。響應(yīng)速度在15μs（市面上大多數(shù)在20μs），內(nèi)部閉環(huán)控制無人為干預(yù)。主要應(yīng)用于激光錫焊，表面熱處理，熔覆高功率半導(dǎo)體激光器泵浦源。主要優(yōu)勢(shì)有：激光加工恒溫控制;PID算法不易燒毀焊點(diǎn);自整定控制，可內(nèi)建焊接模型;內(nèi)循環(huán)水冷;在線實(shí)時(shí)功率檢測(cè)。特別是在低溫焊接領(lǐng)域極其適用。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，F(xiàn)CSL的體積越來越小，功率也越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。例如，在激光打標(biāo)領(lǐng)域，F(xiàn)CSL可以實(shí)現(xiàn)高速、精確的打標(biāo)效果；在激光切割領(lǐng)域，F(xiàn)CSL可以實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的切割效果；在激光焊接領(lǐng)域，F(xiàn)CSL可以實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的焊接效果；在激光醫(yī)療領(lǐng)域，F(xiàn)CSL可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)、高效的手術(shù)操作等。

總之，F(xiàn)CSL作為一種高效、精密、小型化的激光器，在工業(yè)生產(chǎn)、科研實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。