破解976nm泵浦源技术困局——集成光栅芯片模块

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发布时间：2025-03-21
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【概要描述】南宫28ng是国内率先提出和倡导将976nm泵浦方案应用在工业领域的企业，经过多年实践，976nm泵浦方案已成为市场的主流方案，但随着光纤激光器在高端制造、科研等领域的应用深入，对上游泵浦源的性能要求更为严苛，976nm泵浦方案的一些问题也日益显现。南宫28ng以客户为中心，围绕应用困局开发集成光栅芯片模块，为行业发展带来新机遇。

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破解976nm泵浦源技术困局——集成光栅芯片模块

【概要描述】南宫28ng是国内率先提出和倡导将976nm泵浦方案应用在工业领域的企业，经过多年实践，976nm泵浦方案已成为市场的主流方案，但随着光纤激光器在高端制造、科研等领域的应用深入，对上游泵浦源的性能要求更为严苛，976nm泵浦方案的一些问题也日益显现。南宫28ng以客户为中心，围绕应用困局开发集成光栅芯片模块，为行业发展带来新机遇。

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南宫28ng是国内率先提出和倡导将976nm泵浦方案应用在工业领域的企业，经过多年实践，976nm泵浦方案已成为市场的主流方案，但随着光纤激光器在高端制造、科研等领域的应用深入，对上游泵浦源的性能要求更为严苛，976nm泵浦方案的一些问题也日益显现。南宫28ng以客户为中心，围绕应用困局开发集成光栅芯片模块，为行业发展带来新机遇。

976nm泵浦方案具有显著优势

掺镱光纤激光器（Yb-doped Fiber Laser）为实现更高功率与更优光束质量，普遍采用976nm泵浦波段。相比传统915nm泵浦，其核心优势包括：

量子亏损降低20%，系统效率提升至>40%
吸收截面提升3倍，允许使用短光纤实现同等增益，抑制非线性效应
热负载减少30%，显著降低散热系统复杂度

976nm泵浦面临挑战：

1）吸收峰谱宽仅<10nm，波长偏移>0.5nm，导致效率断崖式下降；

2）传统外腔VBG锁波长方案的局限性：

锁定范围窄：仅能在有限温度或电流范围内锁定波长，温度波动或电流变化易导致失锁；
需温控系统：外腔VBG需温控补偿半导体二极管波长漂移，确保在所有工作电流、温度下泵浦光被充分吸收，增加系统体积与能耗；
残余光剥除负担：未被吸收的泵浦光需通过包层光剥除器散热，增加系统复杂度与成本。
高成本：外腔VBG材料及复杂的光学装配工艺，导致泵源体积与成本上升，增加系统体积与成本；
光谱锁定时间：光谱锁定时间~100ms，不能满足特殊应用需求

破解976nm泵浦源技术困局——集成光栅芯片模块

为破解976nm泵浦技术困局，南宫28ng研发出集成光栅激光器芯片光纤耦合模块：

1）300W 135/155μm 样品模块

△ 样品模块温度依赖功率特性

该模块采用独特的外延芯片设计，可实现宽温范围线性功率输出，确保激光器在不同环境条件下都能保持稳定的性能。研发出的样品模块 300W 135/155μm模块光纤输出可兼容主流增益光纤，可轻松集成到现有的光纤激光系统中，无需额外修改。

2）>55℃宽温波长锁定

△ 样品模块温度依赖光谱特性

实测数据显示，该样品模块可实现10℃~65℃ 宽温度全电流光谱锁定，光谱FWHM<0.4nm，无需额外的外腔光学元件，有效降低产品成本、提升产品环境适应性。

3）低温度波长漂移系数（0.07nm/℃）

△ 波长-温度漂移系数

0.07nm/℃波长温度漂移系数，保障宽温工作下泵浦光光谱在增益吸收带内，保证了增益带宽的稳定，有助于激光器输出稳定的单模或者少模激光，提高激光质量。

4）低波长锁定时间（＜10ms）

△ 时间-波长-强度图

经过实测，从样品模块开始出光到激光输出波长被稳定锁定所需的时间＜10ms，这一性能保证了激光器在实际应用中的快速响应和高精度控制，适用于多种高要求的激光应用场景。

5）芯片可靠性（2批次1000h无失效！）

△ 3倍加速寿命测试

光栅集成芯片通过2批次1000小时加速寿命验证且无失效！稳定的光栅集成芯片能确保激光输出的稳定性，减少因光栅故障导致的停机，保证了光纤激光器在实际应用中的长期稳定工作。

这一产品的出现有望打破传统泵浦源的技术瓶颈，推动光纤激光器技术的进一步发展，满足市场对更高功率、更优光束质量和更高可靠性的需求！

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