近年來，具備單模尾纖輸出的同軸激光二極管在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

在光通信和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)中，單模尾纖激光可實(shí)現(xiàn)高速、高帶寬和長距離的通信。

在光纖傳感應(yīng)用中，其用于精確測量溫度、壓力和形變等物理量。

同時(shí)，單模尾纖激光在醫(yī)療和科研領(lǐng)域中也有應(yīng)用，其為高精度治療、光學(xué)成像以及精確測量和實(shí)驗(yàn)控制提供了重要的技術(shù)支持。它的高質(zhì)量光束傳輸能夠滿足對精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求，推動(dòng)了醫(yī)療和科研領(lǐng)域的進(jìn)步與創(chuàng)新。

對于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對長期輸出功率穩(wěn)定性的影響，以及高昂的物料和裝配成本。

為此福芯光電開發(fā)了全新的解決方案：采用光纖透鏡與激光芯片直接耦合的方式，實(shí)現(xiàn)耦合效率＞70％，并且可在較小空間內(nèi)進(jìn)行耦合。同時(shí)，利用環(huán)氧膠將光纖直接固定在激光熱沉上，使其受到不同材料的熱應(yīng)力影響更小。同時(shí)激光管座與殼體采用焊錫固定，導(dǎo)熱效率更高。  

2023年伊始，廣西福芯光電正式開始研發(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，通過將微型光纖透鏡直接對準(zhǔn)激光芯片進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)簡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)方案簡化了透鏡組裝過程，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)新方案為全球用戶提供了更優(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。

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，功率輸出首次突破130mw，超出市場上同類產(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)域的領(lǐng)先地位。

在導(dǎo)熱和穩(wěn)定性方面，福芯光電擁有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。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)過嚴(yán)格的測試，該產(chǎn)品已成功通過光通信級(jí)別的高低溫循環(huán)和恒濕恒溫認(rèn)證，展現(xiàn)出卓越的可靠性和穩(wěn)定性。

25℃外溫下標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)實(shí)測數(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)用場景中。

此外，福芯光電還采用光纖鍍膜技術(shù)，在光纖耦合端面鍍制可見光波段高透和系統(tǒng)光隔離的雙色光學(xué)薄膜，使得紅光激光器有效避免系統(tǒng)回返光的干擾。

光纖透鏡是指在光纖端面上，直接加工出一個(gè)微型透鏡，以改變光纖模場大小和形狀，由此獲得提高系統(tǒng)耦合效率、改變光路傳輸路徑、減少折反光等效果。

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。

福芯光電通過自主研發(fā)，成功將微透鏡集成到光纖頭上，這種光纖透鏡具有極小的耦合空間，展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性和可靠性。正是由于這些顯著特點(diǎn)，光纖透鏡已在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

福芯光電開發(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，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)品上的競爭優(yōu)勢。

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。

福芯工廠外景