由于半导体激光器(LD)具有体积小、重量轻、效率高,寿命长、光谱线宽窄等优点,因此在医疗、泵浦、监控、加工等方面有着广泛的应用。截至2010年5月,随着半导体激光器技术的发展,在提高半导体激光器输出功率和亮度要求的同时,也对其稳定性及寿命有了更高的要求。国际上大多数应用都采用LD线阵或者叠阵形式的光纤耦合模块,由于bar条中的每个发光点中间产生的热量不能完全散失,导致其寿命较低。在单管合束中,每个单管激光器是一个独立的发光点,不受热串联的影响,具有良好的散热,寿命稳定。
图1是2010年5月前技术采用单管阵列合束的光纤耦合模块的示意图,这是国际上2010年5月前的单管合束技术之一(High Brightness,Fiber Coupled Single Emitter Arrays Stefan,Heinemann,Boris Regaard,Torsten Schmidt,BenLewis,Proc. of SPIE Vol.719871980Q-1)。如图1所示,该装置是将多个单管半导体激光器按图中示意紧密焊接在一个阶梯状的热沉17上形成单管激光器阵列15,每一层的激光器前面经过一个准直透镜阵列16进行准直,然后传输到聚焦器件,进行聚焦进入光纤。这种方法要求激光器焊接的工艺复杂,焊接精度高,每个激光器要求严格平行,在焊接工艺上很难保证,而且由于每个单管激光器离得很近,会影响单管激光器的散热,导致寿命降低。