基于合束的500W蓝光半导体激光模块化研究

来源：激光技术杂志2024年第4期北京时间：

作者：胡烜瑜, 郑皞翾, 郑毅, 段长城, 肖瑜, 徐刚, 唐霞辉

摘要：为了满足新能源汽车电池制造、航空航天高反射材料铜的焊接和金属3-D打印领域的应用需求，采用空间合束以及偏振合束方法，研制出基于150 W阵列式蓝光单元的500 W蓝光半导体激光模块。实现了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4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；并研究了激光模块热效应与冷却特性，设计出激光模块稳定输出方案。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4 kW大功率蓝光半导体激光器提供了基本合束模块。

关键词：激光光学, 蓝光半导体激光器, 光束整形, 空间合束, 偏振合束