碟片激光器的技术及应用专题

2013-10-30 16:51

　　碟片激光器是二极管泵浦固体激光器，在20世纪90年代初期由Adolf Giesen在斯图加特大学首次将其证明。薄碟片中的增益介质是晶体，通常是Yb：YAG。Nd：YAG和用于宽波长调谐的掺镱增益介质。

　　碟片激光器（Disk Laser）设计理念的提出，有效地解决了固体激光器的热效应问题，实现了固体激光器高平均功率、高峰值功率、高效率、高光束质量的完美结合。2012年6月在斯图加特举办了激光器应用及材料加工激光源的LASYS 2012展览会及其相关会议，斯图加特是德国通快的故乡，也是斯图加特大学激光工具学院（IFSW）的所在地和碟片激光器的起源地（20世纪90年代早期）。在LASYS 2012展会上，IFSW Stuttgart和德国通快（TRUMPF）表示，碟片激光器在激光制造领域站稳了脚跟。在汽车、船舶、铁路、航空、能源等领域成为不可替代的新型加工用激光光源

　　碟片激光器是一款新兴的激光器，目前在市场上并不多见，生产碟片激光器且拥有自主知识产权的生产厂家少之又少。其中，德国Trumpf公司具有生产高功率碟片激光器的技术，最高功率达到16千瓦，光束质量达到8毫米毫弧度，实现了机械手的激光远程焊接和大幅面激光高速切割，为固体激光在高功率激光加工领域开辟了广阔的应用市场。

　　而在国内，2002年，清华大学李超等人在国内首次获得16W连续激光(波长1030nm)输出的二极管泵浦Yb：YAG薄片激光器。2005年，中国工程物理研究院应用电子学研究所姚震宇等人采用四通光学耦合端面泵浦系统，采用两片1mm厚的Nd：YAG薄片，获得峰值功率1440W，平均功率216W的准连续激光输出，光-光转换效率为36%。2007年，西安电子科技大学张申金等人，当泵浦功率为110W时获得20W的激光输出。

　　同时，梅曼科技自2011年成立以来，一直与华中科技大学激光加工国家工程研究中心保持密切地合作，先后共同开发出了1000W、2000W、4000W碟片激光器。成为继德国通快公司之后，成为第二家拥有碟片激光器技术核心并实现产业化的企业。据悉，梅曼科技生产的2000W碟片激光器已经上市，已具备产业化能力，2013年将实现2000万元以上的产值。

　　鉴于碟片激光器作为一种新型的固体激光器问世不久便成为激光光源中一颗闪耀的“明星”，OFweek激光网通过整理碟片激光器的发展历程，汇总碟片激光器的各项技术文章编制了《碟片激光器的技术及应用》专题。