Beam Incoherence Combination of High Power Laser Diode

Development of Spectral Beam Combining of Diode Laser by Grating and External Cavity

“…德国 [2] 已将其列入国家重大计划进行专项攻克， 而激光合束技术被证明是解决该难题的关键技术。 目前国际上半导体激光器合束的主要方法有相干合束 [3] 和非相干合束 [4][5] 两类， 相干合束能有效地改善 并 提 高 半 导 体 激 光 阵 列 输 出 光 的 光 束 质 量 ， 但 是 该 技 术 容 易 受 到 外 界 环 境 的 干 扰 ， 不 易 获 得 同 相 超 模 的 大 功率稳定输出， 需要合束阵列单元在光谱、 相位、 振幅及偏振态等方面严格控制。非相干合束技术是通过空 间合束 [6] 、 波长合束 [7] 和偏振合束 [8] 等方法将多路半导体激光合成一束， 增加输出功率， 以达到提高系统亮度 的 目 的 。 相 比 于 相 干 合 束 ， 非 相 干 合 束 没 有 相 位 、 光 谱 及 振 幅 的 要 求 ， 容 易 调 试 ， 是 目 前 国 际 上 半 导 体 激 光 器合束的主要方法， 但是受合束机理和所需光学器件的限制， 以上 3 种合束方式并不能够实现理想的定标放 大 。 空 间 合 束 增 加 功 率 的 同 时 ， 合 束 输 出 的 光 束 质 量 会 有 所 降 低 ， 偏 振 合 束 和 波 长 合 束 由 于 对 合 束 器 件 膜 系设计的偏振态的考虑， 不能够实现很多激光单元的合束， 提高倍数有限。 自从 2000 年美国麻省理工大学林肯实验室首次提出采用光栅-外腔的方法对半导体激光阵列或多个光 纤激光器实行外腔光谱合束以来 [9] ， 经过国内外十几年的研究， 光栅-外腔光谱合束技术(SBC)被证明是提高…”