国内高功率光纤激光器研究取得了前所未有的突破

光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有其他激光器无可比拟的技术优越性。在短期内,其主要集中在高端用途上,随光纤激光器的普及,成本的降低以及产能的提高。最终将可能会替代掉全球大部分高功率CO2激光器和绝大部分YAG激光器。不过如今的技术日新月异,也很难估算其发展的快慢,就如国内光纤激光器的技术又进行了新了一轮技术突破。 据综合布线厂家大连网络布线了解: 近日,中国科学院辽宁光学精密机械研究所突破了高功率拉曼光纤激光器研究的技术瓶颈。这项研究得到了中国科学院百人计划、国家“863”计划、国家自然科学基金等项目的支持。   上光所专家课题组提出了一种镱-拉曼集成的光纤放大器结构,有效地突破了拉曼光纤激光器功率提升的主要技术瓶颈问题,在1120nm波长,首次获得580W的单横模线偏振拉曼光纤激光和1.3kW的近单模拉曼光纤激光输出。  近年来,高功率光纤激光器发展迅速。1mm波段的掺镱光纤激光器,近衍射极限输出功率可达20kW,多横模输出功率可达100kW。尽管如此,稀土掺杂光纤激光器的输出波长,因稀土离子能级跃迁的限制,仅能覆盖有限的光谱范围,限制了其应用领域。基于光纤中受激拉曼散射效应的拉曼光纤激光器是拓展光纤激光器波长范围的有效手段。  研究的过程中得出,在一般的高功率掺镱光纤放大器中注入两个或多个波长的种子激光,波长间隔对应光纤的拉曼频移量。处于镱离子增益带宽中心的种子激光率先获得放大后,在后续光纤中作为泵浦激光对拉曼斯托克斯激光进行逐级放大。 初步的演示实验获得了300 W的1120nm拉曼光纤激光输出;接着采用较大包层(400mm)的光纤,获得了580W的单横模线偏振拉曼光纤激光和1.3kW的近单模拉曼光纤激光输出。鉴于目前高功率掺镱光纤激光器均采用主振放大结构,新提出的光纤放大器结构可用于进一步提升拉曼光纤激光的输出功率。初步的数值计算也表明,该技术方法有望在1~2mm范围内任意波长获得千瓦级激光输出。
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