一、背景介紹

1.激光加工技術，在科學研究、工業制造、生物醫療、信息產業、資源環境以及文化娛樂等領域獲得了廣泛的應用，這一技術的研究成為各國關注的焦點。

2.半導體激光器具有十分突出的優點：效率高，能耗??；使用壽命長；高的直接調制能力；體積小、重量輕；高性能價格比。

3.半導體激光光纖能量合束組件作為大功率高亮度半導體激光器的核心器件之一，能高效提升半導體激光器的輸出功率。

二、國內外發展趨勢

國外：

加拿大ITF實驗室：

2004年：4×1型端面耦合結構合束器，亮度比為1，耦合效率85.7%

2009年：7×1型端面耦合結構合束器，亮度比為1.2，耦合效率93%

               19 ×1型端面耦合結構合束器，亮度比為0.83，耦合效率為91.2%

美國OFS 實驗室：

2016年： 7×1型端面耦合結構合束器，亮度比為1.1，耦合效率99%

以色列索萊克核研究中心：

2007年：高亮度邊耦合器的制作技

國內：

中科院半導體所

2013年： 7×1型高功率光纖合束組件的研制，進行了2kW連續激光的合束測試，各路耦合效率均大于99%

三、項目的目標、意義

          目標          

制備具有自主知識產權的光纖能量合束組件

          意義          

光纖能量合束器組件效率高、低成本、結構簡單、可直接用于柔性加工現場；

發展光纖能量合束器組件，將深度拓寬大功率半導體激光器在各個行業和領域的應用范圍，同時提供了巨大的市場;

打破發達國家的技術封鎖，促進其在我國激光工業加工等領域的大規模應用。

四、技術指標

1、開發出方形纖芯的光纖，光纖纖芯的尺寸400×400μm，數值孔徑NA=0.2 ～ 0.3，傳輸效率T≥90%

2、4×1光纖能量合束組件樣品，輸入光纖類型圓形或方形，直徑200/220μm，數值孔徑NA=0.3

五、方形芯光纖制備

六、器件結構理論分析

七、關鍵單步工藝研究

1、方形密排

2、方形光纖束熔融拉錐

3、方形椎體端面切割

4、方形椎體與輸出光纖熔接

八、性能測試

1、透過率

2、千瓦級封裝測試（水冷）

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