紧凑设计的100 W VCSEL 泵浦

光泵浦垂直外腔表面发射激光器 (OP-VECSEL)，是一种具有外腔的垂直激光发射器，可在高功率操作下提供良好的光束质量。通常，OP-VECSEL 由一个外部泵浦源（可以是光纤耦合二极管激光器或光纤激光器）和一个半导体薄盘芯片组成，该芯片通常由交替的半导体结构 [光泵浦半导体芯片 (OPS-chip)] 和分布式布拉格反射器 (DBR) 作为谐振镜和谐振周期性增益层 (RPG) 作为增益介质。

一个巨大的缺点是在运行 OP-VECSEL 时需要操作完整的第二个激光系统。因此，通常必须使用用于高功率操作中的泵浦源的第二冷却器电路。此外，需要额外的外部光学器件来聚焦泵浦源的激光，这增加了系统的复杂性。外部泵浦源的复杂性（例如，用于耦合到光纤的内部光学器件或额外的光束整形光学器件）在可靠性、成本和构造体积方面是不利的。

基于垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 芯片作为泵浦源，它与 OPS 芯片安装在同一散热器上。通过使用抛物面镜将泵浦光束聚焦到 OPS 芯片和分离的外腔镜，实现了 >100 W 的光输出功率，在 M 2 ∼ 1.3 的近衍射极限光束质量下。这种设计非常紧凑，为改进激光模块开辟了新的可能性。这样的模块将允许用普通激光模块和光源替代材料加工的不同应用，在这些应用中需要高功率和类高斯光束形状，例如在许多增材制造应用中，甚至在要求紧凑性的激光雷达应用中.