15 kW光纤耦合半导体激光淬火光源
Chinese Journal of Lasers（2023）
摘要
针对激光淬火在大型风电轴承生产中的实际需求,研制了一种功率高达15 kW的光纤耦合半导体激光淬火光源.该光源先采用915 nm和976 nm两个波段各8个宏通道冷却技术封装的半导体激光微巴条阵列作为发光单元,进行空间、偏振及波长合束,在光纤芯径为200 μm、数值孔径为0.22的光纤中实现了超过800 W的连续输出,电光转换效率整体达到45％以上.再通过19×1光纤合束器对19个800 W模块进行合束,由输出端口光纤直径为1mm的光纤耦合输出.光束经过由微透镜阵列与聚焦镜复合的加工头,光斑匀化,最终输出了功率大于15 kW、光斑尺寸为165 mm×25 mm的激光束,满足了大型风电主轴轴承滚道面淬火需求.
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关键词
lasers,diode lasers,fiber coupling,beam combination,laser quenching
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