1 引言
近年來，隨著各種關(guān)鍵技術(shù)的突破，光纖激光器得到了長足的發(fā)展。作為第三代激光技術(shù)的代表，光纖激光器具有其他激光器無可比擬的技術(shù)優(yōu)越性。這幾年隨著各種商用光纖激光器的面市，光纖激光器被應(yīng)用到眾多領(lǐng)域。本文主要介紹國內(nèi)外光纖激光器的最新應(yīng)用進展及我國商用光纖激光器現(xiàn)狀及發(fā)展。
2 光纖激光器的應(yīng)用
2.1 光纖激光器在工業(yè)上的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)要求激光器可靠性高、體積小、安全、便于操作。光纖激光器以其結(jié)構(gòu)緊湊、光轉(zhuǎn)換效率高、預(yù)熱時間短、受環(huán)境因素影響小、免維護以及容易與光纖或由光學(xué)鏡片組成導(dǎo)光系統(tǒng)耦合等優(yōu)點受到人們的廣泛關(guān)注。
目前，光纖激光器正逐步取代傳統(tǒng)激光器在激光打標、激光焊接、激光切割等領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。在打標領(lǐng)域，由于光纖激光器具有較高的光束質(zhì)量和定位精度，光纖打標系統(tǒng)正取代效率不高的二氧化碳激光和氙燈抽運的Nd:YAG脈沖激光打標系統(tǒng)；在歐美及日本市場，這種取代正大規(guī)模地進行著，僅在日本，每月的需求量就超過100臺。我國作為世界上最大的工業(yè)制造國，對光纖激光打標機的需求是十分巨大的，估計每年有超過2000臺的需求量。在激光焊接和切割領(lǐng)域，隨著上千瓦甚至幾萬瓦光纖激光器的研制成功，光纖激光器也得到了應(yīng)用。此前，IPG報道，德國寶馬汽車公司購買了他們的高功率光纖激光器用在車門焊接生產(chǎn)線上。
2.2 光纖激光器在傳感上的應(yīng)用
較之于其他光源，光纖激光器被用作傳感光源有許多優(yōu)勢。首先，光纖激光器有效率高、可調(diào)諧、穩(wěn)定性好、緊湊小巧、重量輕、維護方便和光束質(zhì)量好等優(yōu)異性能。其次，光纖激光能很好地與光纖耦合，與現(xiàn)有的光纖器件完全兼容，能進行全光纖測試。
目前，基于可調(diào)諧窄線寬光纖激光器的光纖傳感是該領(lǐng)域的應(yīng)用熱點之一。該類型光纖激光器的光譜線寬很窄，具有超長相干長度，并且可以對頻率進行快速調(diào)制。把這種窄線寬光纖激光器應(yīng)用到分布式傳感系統(tǒng)，可實現(xiàn)超長距離、超高精度的光纖傳感。在美國和歐洲，這種基于可調(diào)諧窄線寬光纖激光器的傳感技術(shù)被廣泛應(yīng)用到國土安全及重要設(shè)施監(jiān)測、石油/天然氣管道監(jiān)測以及水下聲納探測等眾多領(lǐng)域。我國估計每年對這種類型光纖激光器的需求量也在100臺以上。
2.3 光纖激光器在通訊上的應(yīng)用
光纖激光器相比于常規(guī)激光系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)緊湊性、散熱、光束質(zhì)量、體積以及與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性等方面具有顯著優(yōu)勢，在通訊領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
摻稀土光纖為增益介質(zhì)的鎖模光纖激光器可以產(chǎn)生高重復(fù)率、
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