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大科激光董事长郭少锋:光纤激光器难点及发展趋势

9月14日,由高科技行业门户OFweek维科网主办、OFweek激光网承办的“OFweek2020(第十七届)先进激光技术应用峰会暨“维科杯”年度评选颁奖典礼”在上海成功举办。湖南大科激光有限公司董事长郭少锋出席会议并登台演讲,为大家介绍了“光纤激光器难点及发展趋势”。

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大科激光董事长郭少锋

OFweek维科网

演讲一开始,郭少峰便提出目前光纤激光器发展水平,国内与国外差距5-10年,不过国外光纤激光器发展到2015年达到高峰,随后便遇到瓶颈因素,停滞不前。郭少峰认为光子暗化(PD)、受激拉曼散射(SRS)和横向模式不稳定(TMI)是造成光纤激光器发展瓶颈的三大因素。

光子暗化,即在光纤激光器中存在的长时间出光导致掺杂光纤芯层背景损耗永久性增加的现象。在工业激光器中具体的表现为:输出功率下降以及指示光消失。要抑制光子暗化,可以采用六种手段:共掺、预氧化处理、降低光纤掺杂浓度、降低粒子反转率、光漂白和热漂白。

受激拉曼散射效应,即强激光与分子振动(光学支声子)相耦合产生的具有受激特性三阶非线性光学效应。对于受激拉曼散射效应抑制,郭少峰指出可以使用四种方法:尽量减少光纤长度、选用拉曼增益小的光纤、优化泵浦方式和优化放大方式。

横向模式不稳定性,即输出功率达到某个阈值后,FM 开始与 HOM 发生非线性耦合,输出功率在 FM 与 HOM 之间来回跳变的现象。通过缩小盘绕半径,提供双向泵浦能有效抑制横向模式不稳定现象。

光子暗化和SRS直接影响TMI阈值,三者紧密关联,抑制SRS后,TMI消失。大科3kW单模激光输出,转换效率大于82%,输出光谱纯净,无SRS现象。

郭少锋认为,单谐振腔直接输出多模激光和高功率单模激光器合束凭借功率稳定、结构紧凑、控制简单、成本更低等优点将会成为未来的发展趋势。

欲了解更多会议主题报告的精彩内容及颁奖盛况,敬请关注“OFweek2020(第十七届)先进激光技术应用峰会暨“维科杯”年度评选颁奖典礼”专题报道。

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