激光二极管具有无可比拟的电光转换效率，其在实验室环境中能够实现超过70%的电光转换率。但是这一指标是从小孔径光束的高度发散发射中测得的，而不是实用的光束。直接激光二极管激光器所面临的挑战是：如何将这些能量尽可能多投入到实际应用中。

到目前为止，最好的应用已经能够均匀的传输激光能量，如用正方形光束或线光束扫过工件表面，实现热处理或金属包覆。光纤光束传输可以将直接激光二极管激光器的功率集中，达到焊接金属所需要的强度，但是尚不能达到切割金属所需要的更高亮度。

光束的质量及应用

激光二极管激光器的功率提升迅速，目前单管的功率能达到几十瓦，多带巴条的功率能达到几百瓦，而巴条叠阵的功率可高达几千瓦。但是。边发射激光管的光束在沿垂直于薄激活层方面上非常迅速的发散，这为材料加工带来了挑战。

光纤传输与光束合束

光纤能够传输焊接应用所需要的更高强度的光束。光纤耦合产生圆形光束，并且可以收集许多二极管的输出，无论这些二极管是分立器件还是二极管巴条上单独的带。二极管巴条

上的输出被耦合到单光束传输光纤的需求，并且为长期产品支持提供了方便性。

光束类型

先进的光束技术可以增加亮度和总功率。二级管的输出本质上是偏振的，因此通过将两束正交偏振光合束在一起，可以将功率增加一倍。

还有另外两种技术，想干合束和波长合束，能够进一步提高输出功率。当一个主振荡器驱动多个并行的功率放大器时，相干合束叠加多路光束，使得他们相位叠加。波长合束将不同的波长的激光束叠加在一起，其波长差异能够防止波长间破坏性的干涉。

相干合束能够提供高光束质量和高功率。然而，由于相干合束需要波长相位控制和光程长匹配，以及较窄的激光线宽，因此这种技术一直难以实施。光纤激光器的相干合束已经产生了几百瓦的功率，但是激光二极管激光器的相干合束结果则保守许多。

展望

直接激光二极管已经取得了真正的进步，但是依然存在着实际限制。一个核心问题是在效率和光束质量之间进行权衡。合束光学元件能够改善光束质量；但是它们也会产生光损耗，较低效率。在产生切割金属所需的高强度光束方面，直接激光二极管能够胜过其他激光器？这是一个很好的问题，它激起了一场很值得观看的技术竞赛。

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