光纤激光的技术应用及发展趋势

2013-01-14 09:54

　　3.2、包层泵浦耦合技术

　　全光纤激光器的包层泵浦耦合技术对决定光纤激光器性能和水平具有不可估量的作用。用于大功率全光纤激光器的光纤泵浦耦合器件和光纤功率合成器件，均在很高的功率下条件下使用，其耦合效率必须很高，损耗必须很小，承受的功率必须很大，并且，输入光的路数还需要尽可能的多。在如此众多的极限条件要求下，制作优质的泵浦耦合器件和功率合成器件具有很高的难度，不过，实现的方式方法也多种多样，这是一项富有挑战性的技术。从大功率全光纤激光器的发展趋势来看，还要求泵浦耦合器件在将泵浦光耦合到内包层的同时，尽量不影响和损害双包层光纤的纤芯，因为只有这样才能在不影响信号激光的产生和传输的情况下实现级联泵浦，实现超大功率的输出。本文认为，发展对纤芯影响最小的泵浦耦合技术是泵浦耦合器件的发展方向。对于光纤功率合成器件，所追求的目标就是不断提高合成的光功率。

　　3.3、光纤光栅技术

　　光纤光栅在全光纤激光器中，目前的作用是反射纤芯中的信号激光器形成谐振腔，不过，随着光纤激光器技术的进一步发展，光纤光栅在光纤激光器中会有新的用途，从而对光纤光栅的制作技术提出新的挑战，其中值得关注的方向之一，是在大芯径多模光纤上制作高质量的光纤光栅。

　　3.4、半导体泵浦激光器技术

　　半导体泵浦激光器是光纤激光器的关键器件，对光纤激光器的可靠性、寿命和制作成本等影响至关重要，发展单条宽发光区长寿命半导体泵浦激光器已经成为光纤激光器用半导体泵浦激光器的一种趋势，不断提高单个激光器的输出功率、不断降低成本和进一步提高可靠性是重点，其中改进和创新封装结构应该是核心工作，因为目前封装成本所占比重还很高。

　　3.5、光纤激光器整机技术

　　全光纤激光器的整机设计和制作所涉及的知识、内容、技术、工艺、经验和Know How较多，是全光纤激光器设计和制作最核心、最关键的技术，尤其在新型大功率全光纤激光器的发展历史还相当短暂的今天，还有大量开创性的工作需要进行。进行全光纤激光器的整机设计和制作，不但需要面向应用进行合理设计，而且肩负着整机结构和方案的改进创新重任、肩负着各重要部件和关键技术的改进和创新重任。目前在世界范围内，进行光纤激光器整机设计和制作的厂家均在创新上有大量的投入。

　　3.6、激光组束技术

　　激光组束是目前国际上激光技术领域的研究热点，其目的是将多束激光组合成一束输出，是大幅提升激光输出功率和亮度的有效手段。利用组束技术对光纤激光器阵列的输出进行合成，未来可获得几十至几百kW的输出功率，将其作为机载激光武器系统的光源，可大大增加武器系统的紧凑性和灵活性，增大武器系统的杀伤力和威慑力。