自從激光配件光纖激光器面世后，高功率激光配件光纖激光器變成激光范疇為活躍的研討方向之一。跟著新式泵浦技能的選用和大功率半導(dǎo)體激光器制造工業(yè)的進一步開展老練，激光配件光纖激光器得到了飛速開展。與傳統(tǒng)的固體激光器比較，高功率激光配件光纖激光器具有構(gòu)造簡略、閾值低、散熱功能好、轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好等長處。其間特種光纖技能、包層泵浦技能、光纖光柵技能、半導(dǎo)體泵浦激光器技能以及激光配件光纖激光器整機技能被認(rèn)為是激光配件光纖激光器的五大中心關(guān)鍵技能。接下來咱們簡略談?wù)勌胤N光纖技能方面的相關(guān)發(fā)展。
全激光配件光纖激光器需要運用雙包層有源光纖、雙包層光敏光纖、能量傳輸光纖等多種特種光纖，跟著輸出功率的不斷提高，對特種光纖的技能需要也越來越高，因而，特種光纖的開展將在激光配件光纖激光器的開展中扮演首要的人物。以光子晶體光纖為代表的新一代特種光纖會在激光配件光纖激光器的開展中逐步得到使用。特種光纖的開展，將使有源光纖的增益更高、接受的功率密度更大、對泵浦光的吸收更有用；將使光柵的制造更容易、光柵的安穩(wěn)性非常好、使光柵在激光配件光纖激光器中的用處更廣泛；將使能量傳輸光纖可以傳輸更高的功率，可以將高功率激光傳送更遠(yuǎn)的間隔，可以傳輸?shù)牟ㄩL規(guī)模不斷拓展；將使泵浦耦合愈加容易完成，能接受的泵浦功率更高，損耗更小。據(jù)了解當(dāng)前國內(nèi)特種光纖多數(shù)依托進口，從而在很大程度上制約了國內(nèi)激光配件光纖激光器工業(yè)的開展。
當(dāng)前，國內(nèi)激光設(shè)備制造商選用的能量光纖首要依托進口，首要原因有四個：一是國內(nèi)的能量光纖的激光損害閾值較低；二是光纖的光透過率較國外低；三是國內(nèi)機械加工精度不行，不可以滿意醫(yī)療激光即插即用的需要；四是光纖端面處理技能較為落后。跟著能量光電子工業(yè)的飛速開展和不斷強大，該職業(yè)對能量傳輸光纖及其套件的需要會越來越大。這些年，國內(nèi)公司在特種光纖范疇也進行了相關(guān)嘗試，期望借此打破上游中心器材的依托。
上光所研發(fā)出13.8W全固態(tài)光子晶體光纖
具有高損害閾值和非線性閾值以及杰出散熱能力的大模場光子晶體光纖(PCF)一直是國內(nèi)外研討的要點。上海光機所在國際上初次提出了稀土離子摻雜的軟玻璃全固態(tài)光纖概念。該計劃使用低折射率的玻璃替代了空氣孔，避免了空氣孔的存在帶來的缺陷，使得全激光配件光纖激光器變成可能，一起軟玻璃的運用也顯著的提高了光纖的泵浦吸收率和非線性閾值。上海光機所使用自行制備的6wt%鐿摻雜的高質(zhì)量磷酸鹽玻璃，使用管棒法和堆積法相聯(lián)系的辦法，初次成功制備了纖芯直徑為17微米的單模輸出、保偏的磷酸鹽全固態(tài)光子晶體光纖，在～40cm的光纖中完成了13.8W的激光輸出，一起經(jīng)過改變光纖對稱性，完成了該種光纖的保偏功能，保偏度達80%，研討結(jié)果宣布在ScientificReports[ScientificReports，5，8490，2015]。
由于石英光纖物化功能安穩(wěn)、傳輸損耗低、軟化點高級特色，當(dāng)前的大模場光纖的研討要點首要會集在石英光纖。但是，石英光纖其稀土溶解度低，非線性閾值低，使得其泵浦吸收率很低，一起在高功率輸出時非線性效應(yīng)顯著，嚴(yán)重影響激光配件光纖激光器功率的進一步輸出。當(dāng)前大多數(shù)的石英PCF中的構(gòu)成光子晶體排布的低折射率棒由空氣構(gòu)成，這不光使得該種光纖制備和保留雜亂，本錢高，又由于空氣的導(dǎo)熱性差，使得該種光纖在高功率時發(fā)生形式不穩(wěn)的表象，影響其光束質(zhì)量的安穩(wěn)性。一起，空氣孔的存在使得其很難與包括泵浦源在內(nèi)的傳統(tǒng)的尾纖輸出的設(shè)備熔接，致使全激光配件光纖激光器無法完成。上海光機所研發(fā)的全固態(tài)光子晶體光纖提出了一種新構(gòu)造的大模場光纖，成功處理了多空光纖難焊接、散熱差、難完成全激光配件光纖激光器等缺陷。
雖然國內(nèi)在上游光纖光纜范疇規(guī)劃較早，我國也是全球首要的光纖光纜生產(chǎn)地，但是在激光范疇使用的特種光纖卻發(fā)展較慢，遠(yuǎn)不及國外水平。關(guān)于國內(nèi)激光配件光纖激光器公司來說，向上游延伸已經(jīng)是不可避免的現(xiàn)實，這就需要激光器材公司和上游合作愈加嚴(yán)密，完成優(yōu)勢互補，力爭打破上游中心器材的制約。
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