大功率、高质量激光在激光加工、激光通信等领域有着广泛的应用。根据对光合束过程中是否利用光的干涉效应，光束合成技术可以分为相干合束技术和非相干合束技术，相干合成技术包括线性合成技术（腔内滤波器、相位锁定等）和非线性合成技术（相位共轭、受激拉曼散射等）。相干合成可以大大地提高光束的空间和波长亮度，但是必须控制激光光源的相位或对其进行锁定以满足光束在远场处进行干涉的条件。该方法结构非常复杂，相位的微小变化就会影响合成的效率。而非相干合成技术结构相对简单，而且无需对光束的相位进行严格控制，往往应用于在对光束特性要求不高的场合。本文主要介绍非相干合束技术。

非相干合束通过简单的几何叠加将多束激光输出为一束，各输入光束之间无需保持固定的相位关系或频率一致性，无法发生干涉。这种方法相对较为简单、成本低、对光源要求低，但是会影响合成光束的光束质量，难以应用于需要高光束质量或者远距离传输的场景。

• 空间合束：通过光学元件的几何排列和组合（如棱镜、立方体等），将多束光在空间上进行合成，直接叠加输出，进而增加输出光的功率密度，甚至可以提高输出光束质量。这种方法相对成本较低，简单易实现。
• 波长合束（光谱合束）：通过光栅等色散元件或滤光片等元件将多束不同波长的光耦合到同一路径中，最终实现多波长光束叠加。波长合束技术结构相对简单，波长兼容性强，可支持多个波长，能够实现合成较高亮度的能力，但十分依赖滤光片等器件的波长隔离能力。
• 偏振合束：偏振合束可利用偏振分束镜（PBS）将两束正交偏振（如P偏振和S偏振）的光合并为单一输出光束。输入的两束光分别具有不同的偏振方向，通过调整光路，可使两束偏振光在空间上重叠，最终输出为一束偏振光。若需要更高功率，还可通过级联多个PBS实现多光束合束。经过偏振合束后，光束宽度不会发生变化，在近场和远场都会进行叠加，且合束时不必考虑去相位关系。但是偏振合束具有高偏振敏感性，需严格控制输入光偏振态。此外，由于偏振态的限制，偏振合束技术会限制对多光源进行合束的能力。

上述三种非相干合束技术并非完全独立，可以通过组合使用，获得更好的合束效果。

晶萃光学JCOPTIX提供多种激光分束-合束模块，包含双光束分束-合束模块MOB2、三光束分束-合束模块MOB3、MOB3-R2以及宽谱光源与单波长激光合束模块MOB2-B。合束应用场景中，不同光束在近场和远场空间都实现重叠，合成为单一孔径光源输出。将这些模块的合束输出端作为输入端，可以将光源分为不同的波长通道输出，作为分光应用。

其中MOB2和MOB3主要由直角光学调整架MCRA-1和30 mm同轴立方圆片安装座MCC1-1装配而成，两模块不包含光学元件，用户可根据需求购买合适的反射镜和圆形平板分束镜自行组装。MOB3-R2为预组装三光束-合束模块，在MOB3的基础上预装了反射镜和短波通二向色镜（透射截止波段分别为490 nm和550 nm），可用于400-490 nm、490-550 nm、550-750 nm三个波段的光束合束。

此外，晶萃光学JCOPTIX提供的预组装宽谱光源与单波长激光合束模块MOB2-B，适用于390-800 nm的宽谱光源与532 nm激光的偏振合束。宽谱光源经过长波通二向色镜 OFD1LP-550 后分为两束光，其中一束波长小于550 nm的光束经过格兰·泰勒晶体偏振棱镜 GT10 和石英消色差二分之一波片 AWP20H-T2Q后形成可调光强的偏振光束，与532 nm激光在宽带偏振分束立方体 PBS25-1 处合束，该合束光束与另一束光在短波通二向色镜OFD1SP-550处合束，实现宽谱光源与532 nm激光合束。

晶萃光学JCOPTIX提供的分束-合束模块均支持定制，如您有关于激光分束-合束的特定需求，请联系技术支持 tech-support@jcoptix.com。