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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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  2000 年, 上海光机所报道了输出功率为3.84W,斜率效率为55%的掺Yb 双包层光纤激光器的实验结果;南开大学采用国产半导体激光器分别泵浦电子部46 所、俄罗斯研制的双包层光纤, 实现了大于200mW 的的激光输出。

  2001 年,复旦大学研究了一种高效率可调谐掺镱双包层光纤激光器,最大输出功率为440mW,斜率效率约为80%,输出波长可在1070~1150nm 的范围内调谐。

  2002 年, 南开大学报道了全光纤掺Yb 双包层光纤激光器,输出功率1.2W。

  2003 年, 上海光机所分别报道了50W、115 W 的掺钇双包层光纤激光器。

  2004 年, 清华大学报道了双端侧向泵浦掺Yb 双包层光纤激光器,实现137W 的激光输出;2004 年底,上海光机所与烽火通信合作,采用掺镱D 形双包层光纤,获得了444W 的激光输出,转换效率70%以上。

  2005 年, 北京光电技术研究所研制成功30W 单模连续全光纤激光器。上海光机所研制出实用化20W光纤激光器。

  2006 年,清华大学精密仪器系光子与电子学研究中心,采用烽火通信提供的新型掺Yb 双包层光纤,当前向与后向泵浦功率共计约1020W 时, 输出功率达714W,光一光转换效率达到70%。中国电子科技集团公司第十一研究所研制的大功率光纤激光器,当泵浦光功率为1550W 时,光纤激光输出功率为1207W,斜率效率为78.6%。中国兵器装备研究院采用双端泵浦、高效的偏振耦合等技术研制成功的单根光纤激光器输出功率达到1049W, 光一光转换效率大于60%,电一光转换效率大于30%。

  2007 年上海光机所单根光纤获得了916W 的激光输出。

  包层泵浦光纤激光器在光纤通信、印刷、打标、材料加工、军事、医疗等领域有着广阔的应用。例如:对于目前在技术上已经成熟的百瓦量级以下的商用光纤激光器来说,其输出为单横模,可广泛应用于精密激光打标、雕刻、非金属的切割与小型元件的焊接等领域中。对于采用常规组束技术的上千瓦的高功率光纤激光器,很多特性也优于同等功率水平的CO2或固体YAG 激光器,可用于金属加工等领域。

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