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大功率、高質(zhì)量激光在激光加工、激光通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)對光合束過程中是否利用光的干涉效應(yīng)，光束合成技術(shù)可以分為相干合束技術(shù)和非相干合束技術(shù)，相干合成技術(shù)包括線性合成技術(shù)（腔內(nèi)濾波器、相位鎖定等）和非線性合成技術(shù)（相位共軛、受激拉曼散射等）。相干合成可以大大地提高光束的空間和波長亮度，但是必須控制激光光源的相位或?qū)ζ溥M行鎖定以滿足光束在遠場處進行干涉的條件。該方法結(jié)構(gòu)非常復雜，相位的微小變化就會影響合成的效率。而非相干合成技術(shù)結(jié)構(gòu)相對簡單，而且無需對光束的相位進行嚴格控制，往往應(yīng)用于在對光束特性要求不高的場合。本文主要介紹非相干合束技術(shù)。

非相干合束通過簡單的幾何疊加將多束激光輸出為一束，各輸入光束之間無需保持固定的相位關(guān)系或頻率一致性，無法發(fā)生干涉。這種方法相對較為簡單、成本低、對光源要求低，但是會影響合成光束的光束質(zhì)量，難以應(yīng)用于需要高光束質(zhì)量或者遠距離傳輸?shù)膱鼍啊?/p>

• 空間合束：通過光學元件的幾何排列和組合（如棱鏡、立方體等），將多束光在空間上進行合成，直接疊加輸出，進而增加輸出光的功率密度，甚至可以提高輸出光束質(zhì)量。這種方法相對成本較低，簡單易實現(xiàn)。
• 波長合束（光譜合束）：通過光柵等色散元件或濾光片等元件將多束不同波長的光耦合到同一路徑中，最終實現(xiàn)多波長光束疊加。波長合束技術(shù)結(jié)構(gòu)相對簡單，波長兼容性強，可支持多個波長，能夠?qū)崿F(xiàn)合成較高亮度的能力，但十分依賴濾光片等器件的波長隔離能力。
• 偏振合束：偏振合束可利用偏振分束鏡（PBS）將兩束正交偏振（如P偏振和S偏振）的光合并為單一輸出光束。輸入的兩束光分別具有不同的偏振方向，通過調(diào)整光路，可使兩束偏振光在空間上重疊，最終輸出為一束偏振光。若需要更高功率，還可通過級聯(lián)多個PBS實現(xiàn)多光束合束。經(jīng)過偏振合束后，光束寬度不會發(fā)生變化，在近場和遠場都會進行疊加，且合束時不必考慮去相位關(guān)系。但是偏振合束具有高偏振敏感性，需嚴格控制輸入光偏振態(tài)。此外，由于偏振態(tài)的限制，偏振合束技術(shù)會限制對多光源進行合束的能力。

上述三種非相干合束技術(shù)并非完全獨立，可以通過組合使用，獲得更好的合束效果。

晶萃光學JCOPTIX提供多種激光分束-合束模塊，包含雙光束分束-合束模塊MOB2、三光束分束-合束模塊MOB3、MOB3-R2以及寬譜光源與單波長激光合束模塊MOB2-B。合束應(yīng)用場景中，不同光束在近場和遠場空間都實現(xiàn)重疊，合成為單一孔徑光源輸出。將這些模塊的合束輸出端作為輸入端，可以將光源分為不同的波長通道輸出，作為分光應(yīng)用。

其中MOB2和MOB3主要由直角光學調(diào)整架MCRA-1和30 mm同軸立方圓片安裝座MCC1-1裝配而成，兩模塊不包含光學元件，用戶可根據(jù)需求購買合適的反射鏡和圓形平板分束鏡自行組裝。MOB3-R2為預組裝三光束-合束模塊，在MOB3的基礎(chǔ)上預裝了反射鏡和短波通二向色鏡（透射截止波段分別為490 nm和550 nm），可用于400-490 nm、490-550 nm、550-750 nm三個波段的光束合束。

此外，晶萃光學JCOPTIX提供的預組裝寬譜光源與單波長激光合束模塊MOB2-B，適用于390-800 nm的寬譜光源與532 nm激光的偏振合束。寬譜光源經(jīng)過長波通二向色鏡 OFD1LP-550 后分為兩束光，其中一束波長小于550 nm的光束經(jīng)過格蘭·泰勒晶體偏振棱鏡 GT10 和石英消色差二分之一波片 AWP20H-T2Q后形成可調(diào)光強的偏振光束，與532 nm激光在寬帶偏振分束立方體 PBS25-1 處合束，該合束光束與另一束光在短波通二向色鏡OFD1SP-550處合束，實現(xiàn)寬譜光源與532 nm激光合束。

晶萃光學JCOPTIX提供的分束-合束模塊均支持定制，如您有關(guān)于激光分束-合束的特定需求，請聯(lián)系技術(shù)支持 tech-support@jcoptix.com。