光纤激光的技术应用及发展趋势
激光组束技术可分为相干组束和非相干组束两大类。相干组束要求所有阵元输出光束的波长和偏振方向一致,并且需要对每路光束的相位进行严格的检测和控制,实现起来比较困难。非相干组束对各阵元输出光束的偏振方向和相位没有限制,只要求其波长处于组束元件的频谱范围内,实现功率的标量叠加。这种组束方法结构简单、系统稳定且易于控制,近年来逐渐成为光纤激光领域的研究热点。
4、我国光纤激光器的发展现状
尽管高功率光纤激的在中国的市场容量十分巨大,可是中国目前相关研究工作都相对滞后,还处在摸索的初级阶段,关键部件都需进口。同时,虽然上海光机所、长春光机所、清华大学和南开大学在该领域取得了阶段性的实验成果,但是多沿袭了传统激光理论,离国际先进水平相差甚远,更谈不上短期内实现商业化。
对中国光纤激光器产业的发展,一些论坛已经展开了激烈的讨论,讨论的焦点在于“中国是否有自主知识产权”、“有多大的希望”。观点分为旗帜鲜明的两派。一派认为,中国没有自己的核心技术,泵浦、光纤声光Q开关、增益光纤、光纤熔接机、涂覆机均无法自行生产,耦合、镀膜等工艺水平低下,造成的成品光模式与稳定性差,返修率超高。另一派认为,闫大鹏博士等人掌握了部分核心技术,武汉锐科凭一己之力,仅用三年时间,将进口光纤激光器的价格拉了下来,在市场上销售了超过2000台光纤激光器,已经取得了很不错的成绩,不少国内科研机构和厂商也在加紧推出自己的光纤激光器研究成果和产品,中国厂商起步晚,路漫漫而长远,不应打击。
两派虽然观点迥异,但在一个看法上达成了一致。光纤激光器产业是一个系统工程,需要激光如气体、固体、半导体,光学如光学设计、加工、校正,光学加工平面、球面、非线形,胶合、镀膜;核心光纤、器件和精密加工等基础研究领域投入长久的努力。IPG经过近20年的研发,不断失败和探索,才取得了如今产品的垂直整合能力,成为目今中国光纤激光器产业无法逾越的鸿沟。况且国外在光纤激光器的相关基础研究上,形成了巨大的产业,已经积累了雄厚的基础。而中国缺乏一个综合的竞争体系,相关产业还不完善,在一些基础器件上缺乏研究,与国外还差的很远。真正的核心技术是买不来的。
光纤激光器被誉为第三代最先进的工业加工激光器,同时也是世界各国着力发展的高端激光器,在工业加工领域具有多方面的优势。它的国产化和产业化,将极大提升我国高端激光器的研制水平,同时为我国大功率数控激光加工装备提供“中国心”,极大促进我国激光加工产业的发展。近日,武汉锐科和华工科技共同研制出来4kW全光纤激光器,成为全球第三个掌握此项技术的企业,此次4kW光纤激光器的成功将打破国外激光巨头的垄断局面。但我们也清楚的认识到,我们的光纤激光器产品与国外领先水平还有很大一段距离。我们应该打造具有自主知识产权的、完整的光纤激光器产业链,为壮大我国的光纤激光器产业作贡献!
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