光纖耦合半導體激光器的應用與說明

光纖耦合半導體激光器（Fiber-Coupled Semiconductor Laser，F(xiàn)CSL）是一種通過光纖傳輸信號和能量的激光器，具有小巧、高功率、高波長調(diào)諧性好、易于控制等優(yōu)點，廣泛應用于激光打標、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體激光器輸出的光信號傳輸?shù)焦饫w耦合器中，再經(jīng)過光纖耦合器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，最后由半導體激光器驅(qū)動。由于光纖耦合器可以將不同頻率的光信號進行隔離，因此FCSL可以實現(xiàn)高速調(diào)諧和精密調(diào)整輸出波長。

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

光纖耦合的半導體激光器具有以下優(yōu)勢：

1.光纖中出射光的強度曲線一般為平滑的圓形，并且光束質(zhì)量是對稱的，這在應用時非常便利。例如，采用不太復雜的光學裝置產(chǎn)生圓形的泵浦斑點用于端泵浦固態(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部分。

3.調(diào)換不合格的光學耦合半導體激光器不需要改變裝置的排列。

4.光學耦合裝置很容易與其它光纖光學器件結(jié)合一起使用。

奧萊光電直接半導體激光系統(tǒng)采用的就是915半導體激光器（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冷(10W、40W、60W、100W)和恒溫水冷(200W、500W)兩種半導體激光器可選。響應速度在15μs（市面上大多數(shù)在20μs），內(nèi)部閉環(huán)控制無人為干預。主要應用于激光錫焊，表面熱處理，熔覆高功率半導體激光器泵浦源。主要優(yōu)勢有：激光加工恒溫控制;PID算法不易燒毀焊點;自整定控制，可內(nèi)建焊接模型;內(nèi)循環(huán)水冷;在線實時功率檢測。特別是在低溫焊接領(lǐng)域極其適用。

隨著技術(shù)的不斷進步，F(xiàn)CSL的體積越來越小，功率也越來越高，應用領(lǐng)域也越來越廣泛。例如，在激光打標領(lǐng)域，F(xiàn)CSL可以實現(xiàn)高速、精確的打標效果；在激光切割領(lǐng)域，F(xiàn)CSL可以實現(xiàn)高效、精準的切割效果；在激光焊接領(lǐng)域，F(xiàn)CSL可以實現(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可以實現(xiàn)精細、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)、科研實驗等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。