基于合束的500W蓝光半导体激光模块化研究

作者：胡烜瑜; 郑皞翾; 郑毅; 段长城; 肖瑜; 徐刚; 唐霞辉^*

来源：激光技术, 2023, 1-11.

• 激光光学
• 蓝光半导体激光器
• 光束整形
• 空间合束
• 偏振合束

为了满足大功率蓝光半导体激光器在新能源汽车电池制造、航空航天的高反射材料铜的焊接和金属3D打印的需求，达到实现高稳定性500 W蓝光半导体激光模块的目的，采用了空间合束以及偏振合束方法，进行了理论分析和实验验证，实现快轴上发光单元内部的光束叠加，慢轴上多个发光单元交叉加密输出，消除发光死区，将四个独立发光单元的激光合束为一个方形光斑，增加功率密度而不影响光束质量。研究激光模块热效应与冷却特性，提供激光模块稳定输出方案。研究结果表明，最终输出蓝光激光快轴发散角0.4°、慢轴发散角0.02°、发光功率501 W、整体效率81.3%，功率波动小于 0.7%。本研究成果为进一步研制2000 W-4000 W大功率蓝光半导体激光器提供基本合束模块。

• 单位
  华中科技大学; 光学与电子信息学院