15 kW光纤耦合半导体激光淬火光源 |
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作者姓名: | 张继业 彭航宇 曹军胜 张俊 王靖博 |
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作者单位: | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2018YFB0407303);;国家自然科学基金(62104225,61991433,61874117,11674314);;吉林省科技发展计划(20200401006GX,20210201019GX); |
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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200μm、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1 mm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: | 激光器 半导体激光器 光纤耦合 合束 激光淬火 |
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