光纤耦合激光二极管：典型波长及其泵浦源应用概述

光纤耦合激光二极管定义、工作机制及其典型波长

光纤耦合激光二极管是一种半导体器件，能够产生相干光束，通过精确对焦和校准实现与光纤的高效耦合。该过程基于电流刺激二极管，引发受激发射过程产生光子，随后在二极管内被放大，形成激光束。经过严格对焦与校准后，该激光束被导入光纤的核心，通过全内反射机制实现低损耗传输。

波长范围

光纤耦合激光二极管模块的典型波长跨度广泛，根据其应用领域有所不同。这些设备通常涵盖的波长范围包括：

可见光谱：大约从400纳米（紫光）至700纳米（红光）。这些波长通常应用于需要可见光的照明、显示或感测场合。

近红外（NIR）：波长范围约700纳米至2500纳米。NIR波长广泛应用于电信、医疗以及各类工业过程中。

中红外（MIR）：超过2500纳米，但在标准光纤耦合激光二极管模块中较为少见，因其专用应用和所需光纤材料较为特殊。

亮点光电提供的光纤耦合激光二极管模块典型波长包括525纳米、790纳米、792纳米、808纳米、878.6纳米、888纳米、915纳米和976纳米，以满足不同客户的应用需求。

光纤耦合激光器在不同波长的典型应用

以下内容探讨了光纤耦合激光二极管（LDs）在推进泵浦源技术和各类激光系统中光学泵浦方法方面的关键作用。通过专注于特定波长及其应用，我们强调了这些激光二极管如何革命性地提升了光纤激光器和固态激光器的性能和实用性。

光纤耦合激光器作为光纤激光器的泵浦源

1. 915纳米和976纳米光纤耦合LD作为1064纳米至1080纳米光纤激光器的泵浦源。

对于工作在1064纳米至1080纳米范围的光纤激光器，采用915纳米和976纳米波长的产品可以作为有效的泵浦源。这些主要用于激光切割、焊接、镀层、激光加工、标记和高功率激光武器等应用。所谓的直接泵浦过程涉及光纤吸收泵浦光，并直接以1064纳米、1070纳米和1080纳米等波长发射激光输出。这种泵浦技术在研究型激光器和常规工业激光器中广泛使用。

2. 940纳米光纤耦合激光二极管作为1550纳米光纤激光器的泵浦源

在1550纳米光纤激光器领域，940纳米波长的光纤耦合激光器常用作泵浦源。这一应用在激光LiDAR领域尤为重要。

3. 790纳米光纤耦合激光二极管的特殊应用

790纳米的光纤耦合激光器不仅可作为光纤激光器的泵浦源，也适用于固态激光器。它们主要用作泵浦源，用于接近1920纳米波长操作的激光器，主要应用于光电对抗。

光纤耦合激光器作为固态激光器的泵浦源应用

对于发射355纳米至532纳米之间波长的固态激光器，808纳米、880纳米、878.6纳米和888纳米波长的光纤耦合激光器是首选。这些在科学研究和紫色、蓝色、绿色光谱的固态激光器开发中被广泛使用。

半导体激光器的直接应用

半导体激光器的直接应用包括直接输出、透镜耦合、电路板集成和系统集成。波长如450纳米、525纳米、650纳米、790纳米、808纳米和915纳米的光纤耦合激光器在照明、铁路检查、机器视觉和安全系统等多种应用中被利用。

对于光纤激光器和固态激光器的泵浦源要求，深入了解这些激光器的操作方式及泵浦源在其功能中的作用至关重要。在此，我们将在初步概述的基础上展开讨论，涵盖泵浦机制的复杂性、使用的泵浦源类型及其对激光性能的影响。泵浦源的选择和配置直接影响激光器的效率、输出功率和光束质量。为了优化性能和延长激光器寿命，高效的耦合、波长匹配和热管理至关重要。激光二极管技术的进步持续提升光纤激光器和固态激光器的性能和可靠性，使它们在广泛的应用中更加多样化和成本效益。

光纤激光器的泵浦源要求：

激光二极管作为泵浦源：光纤激光器主要使用激光二极管作为其泵浦源，原因在于其高效性、紧凑的尺寸以及能够产生与掺杂光纤的吸收谱匹配的特定波长光。激光二极管的波长选择至关重要；例如，光纤激光器中一个常见的掺杂剂是镱（Yb），其有一个大约976纳米的最佳吸收峰。因此，发射在此波长或附近的激光二极管更适合用于泵浦掺镱光纤激光器。

选择合适的泵浦源对于实现高效率和高性能的光纤激光器至关重要。泵浦光的波长需要与掺杂光纤的吸收特性相匹配，以确保最大程度的吸收并转化为激光输出。此外，泵浦光的空间和光谱特性也需要与光纤激光器的设计相适应，以优化光束质量和输出稳定性。随着激光二极管技术的发展，可用于泵浦的波长选择也在不断增加，为光纤激光器的进一步优化和特定应用的开发提供了更多可能性。

固态激光器的泵浦源要求：

光学泵浦：除了激光二极管，固态激光器（包括像Nd:YAG这样的体激光器）也可以使用闪光灯或弧光灯进行光学泵浦。这些灯发出的光谱宽广，其中的一部分与激光介质的吸收带匹配。虽然这种方法的效率不如激光二极管泵浦高，但它可以提供非常高的脉冲能量，适合需要高峰值功率的应用。

泵浦源配置：固态激光器中泵浦源的配置显著影响其性能。端面泵浦和侧面泵浦是常见的配置方式。端面泵浦将泵浦光沿激光介质的光学轴导向，提供了更好的泵浦光与激光模式之间的重叠，从而提高效率。侧面泵浦虽然可能效率较低，但更简单，并且能为大直径的棒材或板材提供更高的总能量。

热管理：光纤激光器和固态激光器都需要有效的热管理来处理泵浦源产生的热量。在光纤激光器中，光纤的扩展表面积有助于热量散发。对于固态激光器，需要冷却系统（如水冷）来保持稳定操作并防止热透镜效应或对激光介质的损伤。

固态激光器的高效泵浦和热管理是实现高性能输出的关键。选择合适的泵浦源和配置不仅关乎能量转换的效率，还直接影响激光输出的稳定性和光束质量。随着激光技术的进步，开发更高效的泵浦源和优化热管理系统成为提升固态激光器性能的重要方向。此外，考虑到环境的影响和操作成本，选择能源效率高且可靠性强的泵浦方案变得尤为重要。