光纖激光器自問世以來就以其低閾值、高效率、窄線寬、可調(diào)諧和高性能價格比等優(yōu)點而倍受人們關注。隨著光纖制造工藝與半導體激光器生產(chǎn)技術日趨成熟,光纖激光器也取得了迅速的發(fā)展。高功率光纖激光器在工業(yè)和軍事國防等領域均有大量的需求,一直是當前激光技術領域中最活躍的研究領域之一。國內(nèi)外有眾多的高校、研究所和公司參與到光纖激光器的研究開發(fā)中來,并相繼推出了各種成熟的產(chǎn)品。隨著光纖技術的發(fā)展和關鍵問題的解決以及新型光纖激光器的出現(xiàn),光纖激光器的應用領域不斷擴大,光纖激光器在激光器市場份額逐年增加,光纖激光器進入了黃金發(fā)展時期。 光纖激光器的進展
本報告將介紹光纖激光器用的雙包層光纖,光子晶體光纖和半導體激光抽運源、進一步介紹連續(xù)波光纖激光器,脈沖光纖激光器的新進展。
中科院上海光機所從2000年開始研制光纖激光器,當時用的是摻鐿光纖,波長在1.08微米雙包層,國內(nèi)沒有,光纖是從國外買的(但是美國不肯賣)。上海光機所跟武漢烽火公司合作拉制雙包層光纖,花了大概一年左右時間做出來了。從此,中國有了自己的雙包層光纖,性能跟國外的一樣。2000年底前國內(nèi)光纖激光器大都用于光纖通信,中國做得最高輸出平均功率是250毫瓦,后來我們用國產(chǎn)光纖做到了輸出百瓦的光纖激光器。863項目為推進光纖激光器的應用,組織了很多單位攻關。通過863這個項目,上海光機所把中國光纖激光器的功率很快就提升到了千瓦級別,2020年獲得了百千瓦的光纖激光輸出。
我國從2013年至今,國產(chǎn)及進口的大功率(>1.5Kw)和小功率(<1.5kw)光纖激光器的銷售情況,它們也能表明我國在光纖激光器領域得到了迅速發(fā)展。
這主要得益于我國在光纖激光領域的許多關鍵技術和元器件生產(chǎn)取得了諸多突破,并有力促進了我國高功率光纖激光器在工業(yè)和國防領域中的應用。
光纖激光器的應用
光纖激光器優(yōu)點在于高功率輸出下有極好的光束質(zhì)量,高光束質(zhì)量下有極好的電光效率,高功率高光束質(zhì)量下的極小體積、可移動性和柔性。因此它得到了廣泛的應用。
不同的應用場合,對激光器輸出的光束質(zhì)量有不同的要求,下圖給出了一個大致的分類:
低功率光纖激光器(<50W),主要應用于微加工、打標、調(diào)阻、精密鉆孔、噴碼、金屬雕刻等;中功率光纖激光器(>50W,<500W),主要應用于薄金屬板的切割,打孔,焊接和表面處理。高功率光纖激光器(>1000W),主要應用于厚金屬板材的切割,特殊板材的三維加工,金屬表面的熔覆等。
現(xiàn)在,光纖激光器已可大部分替代原先的固體(晶體)和氣體(CO2)激光器,在激光加工,3D打印,激光清洗 和激光醫(yī)療方面得到廣泛的應用。目前,我們研制光纖激光器總攻方向是進一步提高輸出功率,包括需解決高功率連續(xù)激光器的熱效應,提高光纖激光器的光束質(zhì)量和線寬控制技術等。采用高功率光纖激光多光束組束合成技術可把激光束輸出功率提高到數(shù)萬瓦。
來源:中國投融資