行业痛点与技术突破 高功率激光系统在工业切割、光通信等领域的应用长期受制于光束合并效率与设备体积的矛盾。传统光子灯笼虽能合并单模激光，但面对占市场主流的多模半导体激光器时，因模式不匹配导致亮度下降、能耗增加。希伯来大学团队提出的"N-MM光子灯笼"架构，通过重构光学过渡路径，首次实现多模垂直腔面发射激光器（VCSEL）与多模光纤的直接耦合。 核心创新与性能优势 研究团队利用高精度3D微打印技术，制造出长度仅470微米的集成化器件。其绝热光学过渡结构可逐步将7至37个VCSEL激光器的六种空间模式（总计222种模式）导入单根光纤，耦合损耗控制在-0.6至-0.8分贝区间。相比传统中继透镜系统，该设计在免除相位同步要求的同时，将对准容差提升3个数量级，显著降低装配复杂度。 产业化应用前景 与Civan Lasers公司的合作验证表明，该技术可使光纤激光器功率密度提升约40%，而体积缩减至现有设备的1/5。在国防领域，微型化特性有利于机载激光武器的轻量化；在5G通信中，多模合并技术可增强基站信号传输容量。团队预计，通过继续优化阵列排布，未来可实现千级激光器单纤合并。 技术壁垒与推广路径 当前挑战在于大规模生产时的良品率控制，以及高温环境中的材料稳定性。以色列创新管理局已设立专项基金支持产研转化。业内专家指出，若能在两年内实现成本降低30%，该技术有望重塑价值120亿美元的工业激光设备市场格局。
从"能否合束"走向"高效、可扩展、易集成地合束"，反映出高功率光电系统从实验室指标向产业化需求转变的趋势。要让合束技术的突破真正转化为系统级能力提升，需要在低损耗、亮度保持、可靠封装和批量工艺之间形成闭环。此次微型光子器件的进展为下一代紧凑型高功率光纤平台提供了有价值的技术参考。