對(duì)于TO激光二極管與單模光纖的耦合，傳統(tǒng)方案通常采用光學(xué)透鏡加平頭光纖的耦合方式，根據(jù)激光器光源和光纖特性選擇合適的光學(xué)透鏡，并鍍制增透膜以減少界面反射干擾。這種方式雖然能顯著提升耦合效率，但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，包括需要較大的耦合空間、不同材料的CTE對(duì)長(zhǎng)期輸出功率穩(wěn)定性的影響，以及高昂的物料和裝配成本。

2023年伊始，廣西福芯光電正式開(kāi)始研發(fā)單模尾纖激光器封裝。該方案采用創(chuàng)新的耦合設(shè)計(jì)方案，通過(guò)將微型光纖透鏡直接對(duì)準(zhǔn)激光芯片進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化耦合工藝和提升耦合效率的目標(biāo)。

該方案的特點(diǎn)是在光纖的耦合端面，利用精密研磨技術(shù)制作一個(gè)錐形或楔形的透鏡，該微型透鏡鏡能夠?qū)⑿酒l(fā)射的激光束在近場(chǎng)聚焦并耦合到光纖中，從而有效提高耦合效率。此外，福芯光電還具備定制化服務(wù)的能力，能夠根據(jù)不同廠家設(shè)計(jì)的芯片快軸和慢軸發(fā)散角進(jìn)行光纖透鏡的匹配設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)更高的耦合效率。

相較于傳統(tǒng)的多透鏡組合方案，這一創(chuàng)新的耦合設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)化了透鏡組裝過(guò)程，提高了系統(tǒng)在高低溫環(huán)境變化下的穩(wěn)定性。不僅降低了生產(chǎn)成本，還使得激光器在各種應(yīng)用場(chǎng)景中表現(xiàn)出更高的性能和可靠性。該單模尾纖激光器適用于醫(yī)療、科研、工業(yè)制造等需要高精度、高穩(wěn)定性和高效率激光輸出的領(lǐng)域。福芯光電的創(chuàng)新方案為用戶提供了更優(yōu)質(zhì)、高效的產(chǎn)品選擇，標(biāo)志著其在激光技術(shù)領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

638nm紅光單模尾纖耦合

2024年初，福芯光電再次突破技術(shù)壁壘，推出了一款重磅新品——單模638nm紅光尾纖激光器。該激光器采用了光纖透鏡直接耦合的設(shè)計(jì)方案，功率輸出突破130mw，超出市場(chǎng)上同類產(chǎn)品一倍有余。這一重大突破彰顯了福芯光電在單模光纖激光耦合技術(shù)領(lǐng)域的地位。

在導(dǎo)熱和穩(wěn)定性方面，福芯光電擁有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其激光器殼體選用具有優(yōu)良導(dǎo)熱性、延展性和耐蝕性的紫銅材料，采用焊錫工藝，確保殼體與TO芯片熱沉充分接觸導(dǎo)熱，極大地提升了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，該產(chǎn)品已成功通過(guò)光通信級(jí)別的高低溫循環(huán)和恒濕恒溫認(rèn)證，展現(xiàn)出的可靠性和穩(wěn)定性。

單模尾纖638nm LIV功率電流電壓曲線

25℃外溫下標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

638nm激光不同電流下的光譜數(shù)據(jù)

在光束質(zhì)量方面，福芯光電采用4/125單模光纖耦合輸出技術(shù)，確保了光束的聚焦效果和傳輸穩(wěn)定性。其M²因子接近1.1，輸出的光束質(zhì)量非常高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的光束控制和傳輸。這一優(yōu)勢(shì)使得產(chǎn)品在激光各大應(yīng)用領(lǐng)域中具備出色的性能表現(xiàn)，尤其是在需要高精度和穩(wěn)定性的應(yīng)用場(chǎng)景中。

目前，我們可以根據(jù)芯片的快慢軸發(fā)散角參數(shù)，定制不同形狀的光纖透鏡。

芯片快慢軸發(fā)散角相差不多：例如快軸發(fā)散角是6°，慢軸發(fā)散角是5°。那么我們就可以選擇錐形光纖透鏡或球形光纖透鏡。

芯片快慢軸發(fā)散角相差較大：例如快軸發(fā)散角是20°，慢軸發(fā)散角是5°。那么我們就可以選擇雙斜面光纖透鏡或楔形光纖透鏡。

需要90°方向耦合：我們可以選擇單斜面光纖透鏡或半球光纖透鏡。

福芯光電開(kāi)發(fā)的光纖透鏡與TO激光器直接耦合方案可實(shí)現(xiàn)更高效率的耦合，有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間，為客戶提供更快速、更低成本的解決方案。

一直以來(lái)，福芯光電憑借著專業(yè)的技術(shù)和深厚的研發(fā)實(shí)力，如光纖微型透鏡與光纖鍍膜等技術(shù)，確保了福芯光電在自研產(chǎn)品上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

福芯光電的愿景是：只要客戶提供TO激光管，福芯便能迅速實(shí)現(xiàn)光纖耦合輸出，同時(shí)根據(jù)客戶需求定制各種光纖透鏡設(shè)計(jì)和加工。