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查看更多隨著光纖生產工藝技術的日益精進,,光纖的傳輸損耗已得到顯著降低,。然而,半導體激光器發(fā)出的光具有顯著的發(fā)散角,,難以與光纖直接耦合,,尤其是纖芯和數(shù)值孔徑較小的單模光纖,二者耦合效率極低,。低耦合效率進一步限制了傳輸效率的提升,。因此,如何優(yōu)化激光與光纖的耦合效率,,成為當前亟待解決的問題,。
對于TO激光二極管與單模光纖的耦合,,傳統(tǒng)方案通常采用光學透鏡加平頭光纖的耦合方式,,根據(jù)激光器光源和光纖特性選擇合適的光學透鏡,并鍍制增透膜以減少界面反射干擾,。這種方式雖然能顯著提升耦合效率,,但在實際應用中仍面臨諸多挑戰(zhàn),包括需要較大的耦合空間、不同材料的CTE對長期輸出功率穩(wěn)定性的影響,,以及高昂的物料和裝配成本,。


2023年伊始,,廣西福芯光電正式開始研發(fā)單模尾纖激光器封裝。該方案采用創(chuàng)新的耦合設計方案,,通過將微型光纖透鏡直接對準激光芯片進行耦合,,實現(xiàn)簡化耦合工藝和提升耦合效率的目標。
該方案的特點是在光纖的耦合端面,,利用精密研磨技術制作一個錐形或楔形的透鏡,,該微型透鏡鏡能夠將芯片發(fā)射的激光束在近場聚焦并耦合到光纖中,從而有效提高耦合效率,。此外,,福芯光電還具備定制化服務的能力,能夠根據(jù)不同廠家設計的芯片快軸和慢軸發(fā)散角進行光纖透鏡的匹配設計,,以實現(xiàn)更高的耦合效率,。
相較于傳統(tǒng)的多透鏡組合方案,這一創(chuàng)新的耦合設計方案簡化了透鏡組裝過程,,提高了系統(tǒng)在高低溫環(huán)境變化下的穩(wěn)定性,。不僅降低了生產成本,還使得激光器在各種應用場景中表現(xiàn)出更高的性能和可靠性,。該單模尾纖激光器適用于醫(yī)療,、科研、工業(yè)制造等需要高精度,、高穩(wěn)定性和高效率激光輸出的領域,。福芯光電的創(chuàng)新方案為用戶提供了更優(yōu)質、高效的產品選擇,,標志著其在激光技術領域邁出了堅實的一步,。

638nm紅光單模尾纖耦合
2024年初,福芯光電再次突破技術壁壘,,推出了一款重磅新品——單模638nm紅光尾纖激光器,。該激光器采用了光纖透鏡直接耦合的設計方案,,功率輸出突破130mw,超出市場上同類產品一倍有余,。這一重大突破彰顯了福芯光電在單模光纖激光耦合技術領域的地位,。
在導熱和穩(wěn)定性方面,福芯光電擁有的技術優(yōu)勢,。其激光器殼體選用具有優(yōu)良導熱性、延展性和耐蝕性的紫銅材料,,采用焊錫工藝,,確保殼體與TO芯片熱沉充分接觸導熱,極大地提升了產品的穩(wěn)定性,。經過嚴格的測試,,該產品已成功通過光通信級別的高低溫循環(huán)和恒濕恒溫認證,展現(xiàn)出的可靠性和穩(wěn)定性,。

單模尾纖638nm LIV功率電流電壓曲線

25℃外溫下標準功率計實測數(shù)據(jù)

638nm激光不同電流下的光譜數(shù)據(jù)
在光束質量方面,,福芯光電采用4/125單模光纖耦合輸出技術,確保了光束的聚焦效果和傳輸穩(wěn)定性,。其M2因子接近1.1,,輸出的光束質量非常高,能夠實現(xiàn)精確的光束控制和傳輸,。這一優(yōu)勢使得產品在激光各大應用領域中具備出色的性能表現(xiàn),,尤其是在需要高精度和穩(wěn)定性的應用場景中。

(4)在同等單模光纖輸出功率級別上,,實現(xiàn)了國產替代。
諸如上述問題,,福芯光電每一次創(chuàng)新都直面用戶的痛點,,從根本上解決具體的困難,提升單模尾纖激光器的性能,。
目前,,我們可以根據(jù)芯片的快慢軸發(fā)散角參數(shù),定制不同形狀的光纖透鏡,。
芯片快慢軸發(fā)散角相差不多:例如快軸發(fā)散角是6°,,慢軸發(fā)散角是5°。那么我們就可以選擇錐形光纖透鏡或球形光纖透鏡,。

芯片快慢軸發(fā)散角相差較大:例如快軸發(fā)散角是20°,,慢軸發(fā)散角是5°。那么我們就可以選擇雙斜面光纖透鏡或楔形光纖透鏡,。

需要90°方向耦合:我們可以選擇單斜面光纖透鏡或半球光纖透鏡,。

福芯光電開發(fā)的光纖透鏡與TO激光器直接耦合方案可實現(xiàn)更高效率的耦合,有效縮短產品開發(fā)時間,,為客戶提供更快速,、更低成本的解決方案。
一直以來,,福芯光電憑借著專業(yè)的技術和深厚的研發(fā)實力,,如光纖微型透鏡與光纖鍍膜等技術,確保了福芯光電在自研產品上的競爭優(yōu)勢,。
福芯光電的愿景是:只要客戶提供TO激光管,,福芯便能迅速實現(xiàn)光纖耦合輸出,同時根據(jù)客戶需求定制各種光纖透鏡設計和加工,。
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