藍光焊銅無迸濺的的概念，在2018年Nuburu公司獲得Photonics West的Prism awards獎之後，逐漸被國內(nei) 激光從(cong) 業(ye) 者關(guan) 注並陸續傳(chuan) 開。

當下，藍光的工業(ye) 焊接應用，或者藍光和近紅外激光的“複合波長”焊接，非常火。

目前市麵上的光纖耦合半導體(ti) 激光器玩家，和激光器應用廠家，都在試探性地進行一些研究和工藝摸索，隻是並沒有跡象表明，誰會(hui) 大投入進行推進。

藍光，我們(men) 這裏主要指450nm或者455nm等附近波長的半導體(ti) 激光器，經過光纖耦合輸出，光纖可以是105/125 0.22NA，200um/0.22NA，400um/0.22NA等。

藍光光源係統的組成比較簡單，多數是將低功率的光纖耦合泵浦LD模塊，通過光纖合束器，合束到更粗的光纖之中，然後經過端帽鎧纜輸出，結構基本如下圖所示：

西安中科匯纖光電科技有限公司（以下簡稱匯纖），有10多年的高功率光纖器件設計和製造經驗，主打產(chan) 品為(wei) 光纖合束器，分束器，模場匹配器MFA，包層光剝除器CPS，端帽光纖等產(chan) 品，功率從(cong) 幾百瓦至幾萬(wan) 瓦，波長從(cong) 紫外至中紅外，光纖直徑從(cong) 80um至1.5mm。

以上藍光光源係統，除泵浦激光器外，幾個(ge) 關(guan) 鍵的部件，匯纖從(cong) 2019年就開始了研究：

1

半導體(ti) 激光器輸出光纖（同合束器輸入光纖）

2

Nx1合束器

3

合束器輸出光纖

4

包層光剝除器CPS

5

輸出頭EFC8-Q（Endcaped Fiber Cable φ8mm端帽），100%匹配QBH

上述5大部件，看起來非常簡單，但450nm波段由於(yu) 其單光子能量高，很多近紅外波段激光器的經驗，無法平移到此波段，下麵就讓我們(men) 開啟小小的頭腦風暴，來探討一下吧。

1、半導體(ti) 激光器的輸出光纖

根據我們(men) 多年的高功率器件製作經驗，這裏麵有三個(ge) 關(guan) 鍵點，分別是：

① 光纖工作波長

普通的IR波段（9xxnm，10xxnm）光纖，都是所謂Low OH（低羥基），羥基含量通常<1ppm甚至更低，但是這樣的光纖經過我們(men) 實際用450nm光源測試發現，損耗相比915nm大很多。

為(wei) 此，匯纖定製了特殊可以在450nm工作的低損耗藍光光纖，結構包括105/125 0.22NA, 200um/0.22NA, 400um/0.22NA, 600/0.22NA, 800um/0.22NA, 1000um/0.22NA等。

我們(men) 截取了國外C公司的IR波段105/125 0.22NA，對比我們(men) 定製的低損耗藍光光纖105/125 0.22NA，各10m，基於(yu) 如下測試架構，對比測試了損耗。

待測光纖

C公司光纖損耗：0.0489dB/m

匯纖低損耗藍光光纖損耗：0.0186dB/m

② 耦合端帽是否必要

據我們(men) 所知，有些半導體(ti) 激光器廠商，用裸纖，或者SMA905，或是LD80接頭的結構來耦合450nm藍光。

目前的主流功率，以105/125 0.22NA光纖為(wei) 例，大約是70-150W。

以200um/0.22NA為(wei) 例，大約是200-300W。

光纖端麵直接鍍膜，再耦合的方式，一旦耦合偏心，有光進入包層，“燒頭”可能就是不可避免的了。

為(wei) 此，匯纖特有EFC2-Q，結構如下，它能夠在接頭之外將包層光泄漏，包層剝除效率>=20dB，使進入接頭後傳(chuan) 輸的光就是純淨的纖芯光。

結論：輸入耦合端加端帽，是一種不錯的選擇，當然，耦合端使用什麽(me) 樣的形式，可能半導體(ti) 激光器廠家更有發言權，見仁見智。

③ 光纖塗覆層結構

匯纖定製的低損藍光光纖，均使用的是低折射率第一塗覆層，硬質第二保護層，即便有少量包層光，也能順利地通過光纖包層傳(chuan) 輸，不會(hui) 燒毀塗覆層，直到後續熔接點將其濾除。

2、 Nx1合束器

目前匯纖已經製作過的Nx1藍光450nm合束器，包括以下結構

- 3x1，105/125 0.22NA=>200/220 0.22NA

- 7x1，105/125 0.22NA=>220/242 0.22NA

- 13x1, 105/125 0.22NA=>400um/0.22NA

- 19x1, 135/155 0.22NA=>600um/0.22NA

- 37x1, 105/125 0.22NA=>800um/ 0.22NA

- 19x1, 200/220 0.22NA=>1000um/0.22NA

3、合束器輸出光纖

輸出光纖選用的仍然是低損耗藍光光纖，且塗覆層是具備低折射內(nei) 塗層的結構，外塗采用硬質保護層。

合束器內(nei) 部，內(nei) 置了CPS（包層光剝除），也可以采用外置CPS的結構，這樣包層光泄漏的壓力就全部在外麵，減輕了合束器熱量集中的問題。

上一段提到輸出光纖，均為(wei) 低損耗藍光光纖。

作為(wei) 輸出光纖，通常都要求5m，甚至10m，低損藍光光纖，具有更高的傳(chuan) 輸效率，更低的損耗——即意味著更低的吸收，更長的壽命。

4、CPS

該器件可內(nei) 置於(yu) 合束器，也可以外置成單獨的器件，外置的好處上麵已經提到，並且匯纖可以將合束器，CPS，以及下麵要談到的EFC8-Q（100%匹配QBH）做成套裝，這樣器件之間沒有熔接點，更有利於(yu) 損耗的控製。

5、 輸出端帽鎧纜EFC8-Q

整體(ti) 采用匹配QBH的結構，端帽石英棒采用賀利氏Heraeus高純石英材質，端麵鍍了增透AR膜，鍍膜曲線反射譜如下。

輸出接頭內(nei) 部，光纖不與(yu) 冷卻水接觸，屬於(yu) 間接水冷結構，這樣更安全。

西安中科匯纖，成立於(yu) 2013年，專(zhuan) 注於(yu) 高功率光纖激光器件，是通過了ISO9001認證的國家級高新技術企業(ye) ，擁有發明及實用新型專(zhuan) 利20多項。