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本论文设计出一种单管空间合束半导体激光器光纤耦合系统,该光纤耦合系统的优点是较高的功率和高亮度,在许多领域中均有较多的用途。提出了一种一体化慢轴准直和光束重排半导体激光整形装置。一体化整形器件有两个作用,即对光斑慢轴进行准直和对光斑位置重新排列。这种结构能够在多单管光纤耦合模块实验中引入,进一步减少调节透镜的个数和降低调节误差,增加光纤耦合效率,同时具有高功率输出,散热效果好,能够延长激光器使用寿命的优点。根据非相干合束原理,设计并研制出915nm单管空间合束半导体激光器光纤耦合系统。该系统利用柱面镜分别对单管半导体激光器进行快、慢轴准直,然后利用45°反射镜将准直后的光束在快轴方向上叠加,最后利用聚焦系统将光束聚焦进入光纤,得到大功率高亮度光纤耦合系统。此光纤耦合模块使用的光纤参数是芯径105μm、数值孔径0.22,当工作电流为10A时,该模块输出功率达到60W,同时亮度实现4.6MW/cm2-str,光纤耦合效率82%。