中国光纤激光器的“全明星”
回顾近几年激光技术的发展,光纤激光器作为新型光源一直保持着快速的发展,并逐渐在扩大应用领域。目前国内光纤激光器整体水平与国际相比仍有一定的差距,但是随着国内各大研究所及企业的不断突破,国内外的差距正在逐渐缩小。
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。
早在1961年,美国光学公司的E.Snitzer等就在光纤激光器领域进行了开创性的工作,但由于相关条件的限制,其实验进展相对缓慢。而80年代英国Southhampton大学的S.B.Poole等用MCVD法制成了低损耗的掺铒光纤,从而为光纤激光器带来了新的前景。
随着光纤通信系统的广泛应用和发展,超快速光电子学、非线性光学、光传感等各种领域应用的研究已得到日益重视。其中,以光纤作基质的光纤激光器,在降低阈值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面,已明显取得进步,是目前光通信领域的新兴技术,它可以用于现有的通信系统,使之支持更高的传输速度,是未来高码率密集波分复用系统和未来相干光通信的基础。
目前光纤激光是激光技术研究的前沿课题,光纤激光器具有体积小、效率高、光束质量好、节能环保等优势,在光通讯、激光加工、激光医学、生物技术等领域具有广阔的应用前景。近年来,我国光纤激光技术有了长足发展,但整体水平和可持续发展能力与世界先进水平仍有明显差距。为提升我国光纤激光技术的整体水平,满足国家重大战略需求,国防科技大学光电科学与工程学院联合清华大学精密仪器与机械学系、中国科学院上海光学精密机械研究所于去年共同组建成立了全国首个大功率光纤激光协同创新研究中心。
国防科技大学光电科学与工程学院、清华大学精密仪器与机械学系、中国科学院上海光学精密机械研究所等3家在光纤激光领域的优势单位,将通过建立技术联盟、共享仪器设备、联合培养人才、互聘研究骨干等形式,围绕突破光纤激光核心关键技术开展军民融合协同创新,共同推动我国光纤激光技术的快速发展。
根据有关协议,共建各方将以协同创新中心为载体,充分发挥各自优势,通过强强联合、协同创新,共同推进光纤激光技术发展,共同研制开发具有世界先进水平的光纤激光器,改变我国高功率光纤激光器依赖进口、核心技术和知识产权受制于国外的状况,促进我国光纤激光技术水平的整体提升和可持续发展。鉴于中国在光纤激光器领域逐渐取得的成就,OFweek激光网将为您盘点近日国内光纤激光器领域取得重大进展的事件。
一、石墨烯飞秒光纤激光器创造最短脉冲宽度和最高峰值功率
去年年底,泰州巨纳新能源有限公司研制的商用石墨烯飞秒光纤激光器(Fiphene)问世,这也是全球首台商用石墨烯飞秒光纤激光器。同时,该激光器还创造了脉冲宽度最短(105fs)和峰值功率最高(70kW)两项石墨烯飞秒光纤激光器世界纪录。
飞秒光纤激光器的应用领域非常广阔,包括激光成像、全息光谱及超快光子学等科研应用,以及激光材料精细加工、激光医疗(如眼科手术)、激光雷达等领域。传统的飞秒光纤激光器核心器件——半导体饱和吸收镜(SESAM)采用半导体生长工艺制备,成本很高,且技术由国外垄断。
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