光纤激光技术：中国863计划 VS 欧盟FP7

2013-05-08 09:46

　　指南中提到，针对我国制造业装备基础核心部件薄弱的问题，重点选取急需解决的、对重大装备及未来产业发展有较大影响的基础核心部件进行攻关，突破基础核心部件相关技术，提升研制能力和装备水平。设高性能大功率光纤激光器为2014年863计划备选项目，国拨经费控制额不超过1000万元、由企业牵头申报。

　　该项目面向我国对高性能和大功率激光器的迫切需求，研究基于新型光纤结构的超窄线宽、超低噪声单频光纤激光器、高端光纤激光器关键功能器件等关键技术，研制8-10千瓦量级高功率和高能量的光纤激光器，在典型应用领域实现高端光纤激光器的应用示范。

　　光纤激光器作为目前最为活跃的激光光源器件，是在EDFA技术基础上发展起来的技术，它是激光技术的前沿课题。国内光纤激光器的研究比较晚，始于上世纪90年代后期，南开大学在国内率先开展了光纤激光器方面的研究，随后上海光机所、中国兵装院、中电11所、西安光机所等单位在此方面进行了很多试验研究，但这些研究基本全都停留在实验室阶段，离产品化相去甚远。如今，光纤激光技术入选863计划，特别是国家拨款经费支持产业的研究和发展，体现了国家对光纤激光的重视程度。光纤激光是一场制造技术的革命，是中国制造业升级的重要一环。

　　1、我国大功率光纤激光技术现状

　　2011年6月14日，国防科技大学宣布，他们研制成功我国首台“千瓦级光纤激光相干合成试验系统”，系统输出总功率达1.5千瓦，而此前国际上此类系统的最大输出功率仅为725瓦。该系统实现了9路光纤激光相干合成，系统输出总功率达到1.5千瓦，光—光转换效率达到75%，同时具有输出功率大、光束质量高、散热效果好、系统成本低等特点。相关专家指出，该系统是国际上首次实现光纤激光千瓦级相干合成输出，其综合性能达国际先进水平，在相干合成输出功率、宽带和多波长激光相干合成技术等方面处国际领先地位。不仅如此，2012年，他们还成功实现了17kW相干合成输出。

　　该系统的主要负责人国防科大刘泽金教授率领课题组经过多年研究，发明了基于随机并行梯度下降、单频抖动等两种光纤激光相干合成相位控制方法，建立了描述相干合成阵列激光的传输通用模型和传输方程，提出了相干合成光束质量评价指标，掌握了一系列拥有自主知识产权的核心关键技术。