自從激光配件光纖激光器面世后，高功率激光配件光纖激光器變成激光范疇為活躍的研討方向之一。跟著新式泵浦技能的選用和大功率半導(dǎo)體激光器制造工業(yè)的進(jìn)一步開展老練，激光配件光纖激光器得到了飛速開展。與傳統(tǒng)的固體激光器比較，高功率激光配件光纖激光器具有構(gòu)造簡(jiǎn)略、閾值低、散熱功能好、轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好等長(zhǎng)處。其間特種光纖技能、包層泵浦技能、光纖光柵技能、半導(dǎo)體泵浦激光器技能以及激光配件光纖激光器整機(jī)技能被認(rèn)為是激光配件光纖激光器的五大中心關(guān)鍵技能。接下來咱們簡(jiǎn)略談?wù)勌胤N光纖技能方面的相關(guān)發(fā)展。
全激光配件光纖激光器需要運(yùn)用雙包層有源光纖、雙包層光敏光纖、能量傳輸光纖等多種特種光纖，跟著輸出功率的不斷提高，對(duì)特種光纖的技能需要也越來越高，因而，特種光纖的開展將在激光配件光纖激光器的開展中扮演首要的人物。以光子晶體光纖為代表的新一代特種光纖會(huì)在激光配件光纖激光器的開展中逐步得到使用。特種光纖的開展，將使有源光纖的增益更高、接受的功率密度更大、對(duì)泵浦光的吸收更有用；將使光柵的制造更容易、光柵的安穩(wěn)性非常好、使光柵在激光配件光纖激光器中的用處更廣泛；將使能量傳輸光纖可以傳輸更高的功率，可以將高功率激光傳送更遠(yuǎn)的間隔，可以傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)規(guī)模不斷拓展；將使泵浦耦合愈加容易完成，能接受的泵浦功率更高，損耗更小。據(jù)了解當(dāng)前國(guó)內(nèi)特種光纖多數(shù)依托進(jìn)口，從而在很大程度上制約了國(guó)內(nèi)激光配件光纖激光器工業(yè)的開展。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)激光設(shè)備制造商選用的能量光纖首要依托進(jìn)口，首要原因有四個(gè)：一是國(guó)內(nèi)的能量光纖的激光損害閾值較低；二是光纖的光透過率較國(guó)外低；三是國(guó)內(nèi)機(jī)械加工精度不行，不可以滿意醫(yī)療激光即插即用的需要；四是光纖端面處理技能較為落后。跟著能量光電子工業(yè)的飛速開展和不斷強(qiáng)大，該職業(yè)對(duì)能量傳輸光纖及其套件的需要會(huì)越來越大。這些年，國(guó)內(nèi)公司在特種光纖范疇也進(jìn)行了相關(guān)嘗試，期望借此打破上游中心器材的依托。
上光所研發(fā)出13.8W全固態(tài)光子晶體光纖
具有高損害閾值和非線性閾值以及杰出散熱能力的大模場(chǎng)光子晶體光纖(PCF)一直是國(guó)內(nèi)外研討的要點(diǎn)。上海光機(jī)所在國(guó)際上初次提出了稀土離子摻雜的軟玻璃全固態(tài)光纖概念。該計(jì)劃使用低折射率的玻璃替代了空氣孔，避免了空氣孔的存在帶來的缺陷，使得全激光配件光纖激光器變成可能，一起軟玻璃的運(yùn)用也顯著的提高了光纖的泵浦吸收率和非線性閾值。上海光機(jī)所使用自行制備的6wt%鐿摻雜的高質(zhì)量磷酸鹽玻璃，使用管棒法和堆積法相聯(lián)系的辦法，初次成功制備了纖芯直徑為17微米的單模輸出、保偏的磷酸鹽全固態(tài)光子晶體光纖，在～40cm的光纖中完成了13.8W的激光輸出，一起經(jīng)過改變光纖對(duì)稱性，完成了該種光纖的保偏功能，保偏度達(dá)80%，研討結(jié)果宣布在ScientificReports[ScientificReports，5，8490，2015]。
由于石英光纖物化功能安穩(wěn)、傳輸損耗低、軟化點(diǎn)高級(jí)特色，當(dāng)前的大模場(chǎng)光纖的研討要點(diǎn)首要會(huì)集在石英光纖。但是，石英光纖其稀土溶解度低，非線性閾值低，使得其泵浦吸收率很低，一起在高功率輸出時(shí)非線性效應(yīng)顯著，嚴(yán)重影響激光配件光纖激光器功率的進(jìn)一步輸出。當(dāng)前大多數(shù)的石英PCF中的構(gòu)成光子晶體排布的低折射率棒由空氣構(gòu)成，這不光使得該種光纖制備和保留雜亂，本錢高，又由于空氣的導(dǎo)熱性差，使得該種光纖在高功率時(shí)發(fā)生形式不穩(wěn)的表象，影響其光束質(zhì)量的安穩(wěn)性。
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