光纤激光的技术应用及发展趋势

2013-01-14 09:54

　　2.3、光纤激光器在通讯上的应用

　　光纤激光器相比于常规激光系统在结构紧凑性、散热、光束质量、体积以及与现有系统的兼容性等方面具有显著优势，在通讯领域得到广泛的应用。

　　掺稀土光纤为增益介质的锁模光纤激光器可以产生高重复率、脉宽为皮秒或飞秒量级的超短光脉冲，而且其激射波长又落在光纤通信的最佳窗口1.55 μm波段上，是未来高速光通信系统的理想光源。目前，10GHz 与40 GHz重复频率的锁模光纤激光器已经研制成功。一旦这种通讯网络铺设开展，对这类型激光器的需求将是巨大的。

　　2.4、光纤激光器在医疗上的应用

　　现在，用于临床的激光器大多是氩离子激光器、二氧化碳激光器和YAG激光器，但通常它们光束质量不高，具有非常大的体积，需要庞大的水冷系统，并且安装和维护非常麻烦，而这些恰恰是光纤激光器可以弥补的。因为水分子在2 μm有一个吸收峰，将2 μm光纤激光器用作外科手术工具可以实现快速止血，减少手术对人体组织的破坏。

　　超快光纤激光器是目前最活跃的研究领域之一，其在医疗领域也有十分重要的应用。目前，生物医学专家已将它作为超精密外科手术刀，用于视力矫正手术，既能减少组织损伤又不会留下手术后遗症，甚至可对单个细胞动精密手术或者用于基因疗法。人们也在研究如何将飞秒激光用于牙科治疗。另外，利用其超短脉冲，医学研究者们也研究其在医学成像方面的应用。随着各种研究的深入，用于医疗的光纤激光器需求也必将迅速增加。

　　2.5、光纤激光器在军事上的应用

　　高功率、高质量激光武器一直是军事领域防御和进攻武器的研究重点。高功率光纤激光器以其高亮度、小照射面积、体积小等优点越来越受到重视。另外，在定位、测距、遥感、跟踪制导和模拟打靶等领域中，光纤激光器作为一种有效的工具也备受青睐。

3、5大关键技术和发展趋势

　　3.1、特种光纤技术

　　全光纤激光器需要使用双包层有源光纤、双包层光敏光纤、能量传输光纤等多种特种光纤，随着输出功率的不断提高，对特种光纤的技术要求也越来越高，因此，特种光纤的发展将在光纤激光器的发展中扮演重要角色。以光子晶体光纤为代表的新一代特种光纤会在光纤激光器的发展中逐步得到应用。特种光纤的发展，将使有源光纤的增益更高、承受的功率密度更大、对泵浦光的吸收更有效；将使光栅的制作更容易、光栅的稳定性更好、使光栅在光纤激光器中的用途更广泛；将使能量传输光纤能够传输更高的功率，能够将高功率激光传送更远的距离，能够传输的波长范围不断拓展；将使泵浦耦合更加容易实现，能承受的泵浦功率更高，损耗更小等等。