南方日?qǐng)?bào)在9月27日的第AC01版中用了半幅版面刊登了一則資訊：
“中山造”超快光纖激光器即將量產(chǎn)。
在眾多的國(guó)內(nèi)外超快激光器廠商中，
突然冒出個(gè)華快公司，
還要量產(chǎn)飛秒光纖激光器，
一時(shí)間，輿論嘩然。
什么是超快光纖激光器？
我們先來了解下什么是超快光纖激光器。我們通常所說的超快激光器一般指的是皮秒和飛秒量級(jí)，那么它跟納秒、秒又是什么關(guān)系呢。
這都是按照時(shí)間長(zhǎng)短來分的，1納秒是十億分之一秒，1皮秒是一萬億分之一秒，而1飛秒則是一千萬億分之一秒。打個(gè)比方來說，納秒激光器就像一把“斧頭”，皮秒激光器就像一把“菜刀”，飛秒激光器就像一把“手術(shù)刀”，同樣時(shí)間內(nèi)后者做出的成品都比前者更加精細(xì)。
超快光纖激光器可以理解為超快技術(shù)+光纖激光，就是將超快激光通過光纖媒介來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然它也具備了超快激光和光纖激光的雙重優(yōu)勢(shì)：
■高穩(wěn)定性，免維護(hù)；
■易于集成化，體積??；
■輸出光斑質(zhì)量好；
■表面積/體積比大，易于散熱；
■增益光纖單程效率高。
光纖激光器進(jìn)展如何？
近些年，國(guó)內(nèi)在光纖激光器領(lǐng)域中獲得了不少的突破，主要有：
■隨著光纖制備成本不斷降低，光纖激光器的成本越來越低；
■光纖器件研發(fā)日益成熟及光纖激光器本身具有的優(yōu)勢(shì)使得光纖更適用于穩(wěn)定性要求高的行業(yè)如：加工、切割、醫(yī)療等；
■隨著光纖種類開發(fā)日益豐富，各種不同用途的光纖為光纖激光器的種類和應(yīng)用的多樣化鋪平道路;
■隨著加工及科研等對(duì)激光器空間要求的不斷提高，光纖激光器的易于集成及高光路穩(wěn)定性使得光纖激光器的研發(fā)具有更高的現(xiàn)實(shí)意義。
國(guó)內(nèi)群雄逐鹿
國(guó)外以德國(guó)耶拿大學(xué)為代表，目前主要以百瓦級(jí)（百微焦量級(jí)）多路激光相干合束為主要高功率研究方向，2016年報(bào)道多路合成后可以做到12 mJ，壓縮后12 ps左右，目前推出的產(chǎn)品是經(jīng)多路合束，脈寬百飛秒量級(jí)，經(jīng)兩級(jí)Hollow Fiber展寬壓縮至6.3 fs，百瓦，百微焦量級(jí)，峰值功率GW量級(jí)。
目前國(guó)內(nèi)還是以單路高平均功率或高峰值窄脈寬研究為主，側(cè)重于科研領(lǐng)域，主要圍繞鎖模機(jī)制和脈沖形成機(jī)制，脈沖壓縮和波長(zhǎng)變換、高次諧波和阿秒脈沖產(chǎn)生以及小功率應(yīng)用。主要研究單位有：西安光機(jī)所、上海光機(jī)所、物理研究所、北京大學(xué)、天津大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、華東師范大學(xué)、清華大學(xué)等。
2016年以來，已經(jīng)有若干個(gè)科技部重點(diǎn)專項(xiàng)支持高平均功率皮秒和飛秒脈沖的產(chǎn)業(yè)化研究。例如華工科技集團(tuán)的華日激光公司牽頭的百瓦級(jí)的皮秒和飛秒激光器，北京工業(yè)大學(xué)王璞教授牽頭的300 W皮秒激光器項(xiàng)目等。也有公司自主研制飛秒激光器，例如安揚(yáng)、國(guó)神等。
總的來說，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界尚未形成飛秒和皮秒光纖激光器的量產(chǎn)。雖然工業(yè)及醫(yī)療市場(chǎng)需求很大，難以量產(chǎn)可能有以下原因：
■缺乏有效的飛秒激光器穩(wěn)定機(jī)制，長(zhǎng)期穩(wěn)定性不能保證；
■鎖模核心器件例如SESAM等主要靠進(jìn)口；
■高功率超快激光器需要的高功率半導(dǎo)體抽運(yùn)激光器、雙包層大模場(chǎng)面積光纖，雙包層光子晶體光纖、錐形光子晶體光纖、體光柵等幾乎全依賴于進(jìn)口，成本高；
■工程化能力比較薄弱，激光器與自動(dòng)化結(jié)合有難度需要跨越。
華快量產(chǎn)，可靠嗎？
華快公司蟄伏了5年時(shí)間，可能是考慮到“善于拷貝”的國(guó)情，報(bào)道中只字未提華快公司超快光纖激光器的任何參數(shù)和特點(diǎn)。但是卻提到了華快引入的技術(shù)專家——北京大學(xué)“長(zhǎng)江學(xué)者”張志剛教授，我們也許從中可以看出些許端倪。
張志剛教授憑借“在超快激光技術(shù)方向的諸多貢獻(xiàn)（例如寬帶半導(dǎo)體可飽和吸收鏡、改進(jìn)的光柵-反射鏡脈沖展寬器和高重復(fù)率脈沖光纖激光器）”當(dāng)選了2017年度美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士。而這些成果正巧可以助推國(guó)產(chǎn)光纖激光器的性能得到提升。
張志剛教授小組一直在高破壞閾值SESAM和新型鎖模機(jī)制上下功夫，這也許會(huì)使華快的激光器在穩(wěn)定性上取得突破；而他們?cè)诿}沖展寬壓縮方面獲得的成果，也許正好能用在提高光纖激光器的脈沖能量上。另外，值得注意的是，他們近年來埋頭于高重復(fù)頻率激光器的研制，而這種激光器正是burstmode高效微加工的利器。
除此之外，華快公司近些年引進(jìn)了一些光纖集成工程師，使激光器集成化和模塊化成為了可能。難怪華快公司董事長(zhǎng)梁崇智有底氣地向記者說“經(jīng)過5年研發(fā)，現(xiàn)在已到了量產(chǎn)階段。”
總結(jié)
市場(chǎng)是廣大的，也是殘酷的。產(chǎn)品好壞并非一家之言，而是用戶說了算。
如今，國(guó)內(nèi)超快領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈：北有國(guó)科激光，中有華日、安揚(yáng)，南有大族、華快。且看風(fēng)云變幻，誰主沉浮。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
