與傳統(tǒng)的氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和染料激光器相比，光纖激光器具有造成本低、光纖結(jié)構(gòu)小巧便于操作、光纖幾何形狀的表面積/體積比大、激光功率峰值高、輸出光束質(zhì)量好、單色性好、方向性穩(wěn)定、波長可調(diào)諧、容易實現(xiàn)單模、單頻運轉(zhuǎn)及超短脈沖等優(yōu)勢。
十二月上旬，湖南計量院起草的《高能連續(xù)光纖激光器主要參數(shù)測試方法》標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容完整，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和可操作性，符合國家法律法規(guī)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，一致通過湖南省市場監(jiān)管局評審專家組的現(xiàn)場審核。填補(bǔ)了國內(nèi)高能連續(xù)光纖器參數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)的空白，對推動技術(shù)發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用具有重要意義。
光纖激光器
指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來：在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。
連續(xù)光纖激光器
在連續(xù)光纖激光器方面，隨著光子晶體光纖技術(shù)的出現(xiàn)，使光纖技術(shù)具有了新的特性和優(yōu)勢，實現(xiàn)了可制備大模場面積的單模纖芯光纖、高的內(nèi)包層數(shù)值孔徑、無限單模等特性，從而使光纖激光器取得了飛快的進(jìn)展。自從1999年光纖激光器的功率達(dá)到100 W以來，光纖激光器的輸出功率得到迅速提高。
連續(xù)光纖激光器分類
1、窄線寬光纖激光器
在光纖傳感和光通信中有著重要的應(yīng)用。例如，相位敏感型光時域反射計，光學(xué)陀螺，相干光通信等。這些系統(tǒng)基于光的干涉特性，因此對激光器的線寬要求很高，通常是幾十赫茲甚至更低。實現(xiàn)窄線寬光纖激光器的方法多種多樣。下面簡要介紹兩種常用的方法。一種是利用超短腔實現(xiàn)單縱模光纖激光器。鉺纖的增益帶寬有限，當(dāng)激光器的縱模間隔大于或者接近鉺纖的增益帶寬時，激光器只能實現(xiàn)單縱模運轉(zhuǎn)，對應(yīng)的就是窄線寬光纖激光器。另一種方法是基于光纖中的非線性效應(yīng)，例如布里淵光纖激光器。布里淵窄線寬光纖激光器，由于腔長很短，所以激光腔內(nèi)只有兩個縱模可以實現(xiàn)振蕩，進(jìn)而實現(xiàn)窄線寬輸出。
2、多波長光纖激光器
指可以產(chǎn)生多個波長的光纖激光器。多波長光纖激光器的應(yīng)用也很廣泛，例如密集波分波分復(fù)用系統(tǒng)(DWDM)。DWDM 的核心器件是多波長光源，以前是使用不同波長的激光器來實現(xiàn)，這樣的系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也很高。多波長光纖激光器可以大大地簡化系統(tǒng)，因為同一臺激光器就可以產(chǎn)生多個波長信號。鉺纖是均勻加寬介質(zhì)，因此摻鉺光纖激光器一般只可以產(chǎn)生一種波長。實現(xiàn)多波長輸出的關(guān)鍵是通過某些措施使得激光器內(nèi)的增益是非均勻加寬的。這些措施包括液氮冷卻，非線性光纖環(huán)形鏡等。
已經(jīng)形成的光纖激光器產(chǎn)品類型包括：連續(xù)激光、脈沖激光、單偏振激光、單頻激光、超短脈沖激光和白光超連續(xù)光源等。其應(yīng)用覆蓋材料處理、醫(yī)療、印刷、雷達(dá)、通信、激光切割、精密加工、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接、工業(yè)造船、大型基礎(chǔ)建設(shè)、航空航天、軍事國防安全等多個領(lǐng)域。
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