什么样的激光企业能成为大公司

2013-08-07 00:04

　　3、超快盘片放大器

　　第一台再生盘片放大器也是由瑞士联邦技术协会研制的。其实验达到的平均功率不超过1.35W，但峰值功率接近100MW。第二个产品开发项目的目标是提高输出功率，于是产生了世界第一台工业级50W皮秒红外激光器。第二代可在1030nm处达到100W功率，重复速率为200～800kHz，而在515nm处达到60W。图7(左)为这类激光器示意图，里面包括一个低功率锁模光纤种子源，一个再生盘片放大器，一个外置电光脉冲选择器，一个机械快门和一个频率转换装置。

　　放大器里有一个小型环形腔，可提供大约60dB的增益，所以可以用低功率锁模光纤振荡器作种子源。第二代激光器中重新设计的盘片模块更加紧凑，可以承受上百瓦的泵浦功率(图7(右))。

　　这款产品的稳定输出功率为100W，使用VBG后可将泵浦波长稳定在零声子线上，输出功率超过原来的1.5倍(见图8左边)，量子缺陷是940nm标准泵浦波长的三分之一，图8右边是光斑质量情况。

　　自2007年起，超快盘片激光器为微加工创造了新的可能性，如今，他们已经主导了工业加工领域。图9显示了一些钻孔和切割加工的例子。

　　4、展望

　　掺镱盘片激光技术可以产生更窄的脉冲，更高的脉冲能量和平均功率。目前，Yb：YAG盘片振荡器产生270fs和200fs脉冲的平均功率分别为45W和17W，Yb：LuScO3盘片振荡器产生235fs和142fs脉冲的功率分别为23W和7W。预计未来脉冲可以小于100fs，功率提升至千瓦量级。

　　同样，盘片放大器也可以通过更换种子源产生亚皮秒脉冲，采用装有传输光栅的脉冲压缩设备可以使脉冲压缩至0.8ps，掺镱钨酸盐再生盘片放大器可以产生0.2ps脉冲。Yb：YAG材料产生的脉冲持续时间足以满足工业需求，所以Yb：YAG盘片激光器仍将在微加工方面占主导地位。

　　对强场科学而言，光参量放大器需要高能量高功率的皮秒脉冲泵浦源。通过一个单级再生CPA系统的压缩可以使脉冲功率达到15GW，多程盘片放大器可以产生1J以上的能量，德国DESY公司生产的激光器达千瓦级平均功率。未来的盘片激光器将在强激光的产生方面占有重要地位。