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国内外高功率光纤激光器研发历程回顾

2013-04-30 00:10
九一隐士
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  然而,由于Nd 的吸收带非常窄,对泵浦源的波长稳定性和精度要求较高, 而Yb 则具有相当宽的吸收带,可提供更高的转换效率与输出功率,人们转而重点关注Yb 掺杂光纤激光器的研究。

  1994 年,H.M.Pask 等率先在掺Yb 石英光纤中实现了包层泵浦,采用975nm 的泵浦光在波长1040nm处获得了0.5W 的激光输出,斜率效率达到了80%。l997 年,美国宝丽来公司的M.Muendel 等报道了l100nm、35.5W 的单模输出连续激光的掺Yb 双包层光纤激光器

  1998 年,Lucent 技术公司的Kosinki 等报道了一种内包层截面形状为星形的掺Yb 双包层光纤激光器,得到了20W 的激光输出。

  1999 年SDL 公司的V. Dominic 等利用四个45W的半导体激光器从两端泵浦, 研制成功110W 的单模连续激光输出掺Yb 双包层光纤激光器,光-光转换效率58%。

  2000 年,IPG 公司利用其发明的多光纤侧向耦合技术,率先实现百瓦级光纤激光器的全光纤化,为其商业应用奠定了坚实的基础。

  2002 年,德国的J.Limpert 等报告了双掺杂的双包层光纤激光器的结果。采用双波长(808nm、975nm)的半导体激光器泵浦45m 长的Nd/Yb 共掺的双包层光纤,获得150W 激光输出。

  2003 年,德国V.Reichel 等、IPG 公司、SPI 公司分别报道了200W、300W、610W 的单模激光输出的掺镱光纤激光器。

  2004 年,SPI 研制成功1.36kW 连续光纤激光器。

  2005 年,IPG 公司推出了2kW 单模光纤激光器。

  2006 年,IPG 光纤激光器单模输出功率最高可达3kW。

  2009 年,IPG 在美国向客户交付了它的第一个5kW 单模光纤激光器。

  多模激光输出方面:2002 年IPG 公司公布了2kW的掺Yb 双包层光纤激光器。2004 年建成10kW 掺Yb 双包层光纤激光器。2005 年,17kW 光纤激光器进入生产线。目前输出功率已经达到10 万瓦级。

  2 国内高功率光纤激光器发展概况

  国内关于双包层光纤激光器的研究始于20 世纪90 年代末。已有多家单位开展了双包层光纤激光器的研究,如中科院上海光学精密机械研究所、南开大学、中国电子科技集团公司第十一研究所、中国兵器装备研究院、北京光电技术研究所、烽火通信、清华大学、复旦大学等。

  1999 年, 南开大学与电子部46 所合作研制出大数值孔径的掺Yb 双包层光纤, 并在双包层光纤光栅等方面进行了研究。

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