½ð²©±¦ÍøÕ¾-æ²³å—æ–°ä¹¡å…‰çº¤æ¿€å…‰æ‰“唿œºåŽ‚å®¶ç”µè¯(2024æ›´æ–°æˆåŠŸ)(今日/æ–°å“),2ã€ä½¿ç”¨çŽ‡ä¼šé«˜å‡ºåŒè¡Œä¸šçš„30%。
æ²³å—æ–°ä¹¡å…‰çº¤æ¿€å…‰æ‰“唿œºåŽ‚å®¶ç”µè¯(2024æ›´æ–°æˆåŠŸ)(今日/æ–°å“), ä»¥å…‰çº¤ä½œä¸ºæ¿€å…‰å¢žç›Šä»‹è´¨çš„æ¿€å…‰å™¨è¢«ç§°ä¸ºå…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ã€‚ä¸Žå…¶ä»–ç±»åž‹çš„æ¿€å…‰å™¨ä¸€æ ·ï¼Œç”±å¢žç›Šä»‹è´¨ã€æ³µæµ¦æºå’Œè°æŒ¯è…”个部分组æˆã€‚å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ä½¿ç”¨çº¤èŠ¯ä¸æŽºæ‚æœ‰ç¨€åœŸå…ƒç´ 的有æºå…‰çº¤ä½œä¸ºå¢žç›Šä»‹è´¨ã€‚一般采用åŠå¯¼ä½“激光器作为泵浦æºã€‚è€Œè°æŒ¯è…”则一般利用å射镜ã€å…‰çº¤ç«¯é¢ã€å…‰çº¤çŽ¯å½¢é•œæˆ–å…‰çº¤å…‰æ …ç‰å™¨ä»¶æž„æˆã€‚æ ¹æ®å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨çš„æ—¶åŸŸç‰¹æ€§ï¼Œå¯ä»¥åˆ†ä¸ºè¿žç»å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨å’Œè„‰å†²å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ï¼›æ ¹æ®è°æŒ¯è…”结构ä¸åŒï¼Œå¯ä»¥åˆ†ä¸ºçº¿å½¢è…”光纤激光器ã€åˆ†å¸ƒå馈å¼å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨å’ŒçŽ¯å½¢è…”å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ï¼›æ ¹æ®å¢žç›Šå…‰çº¤å’Œæ³µæµ¦æ–¹å¼çš„ä¸åŒï¼Œå¯ä»¥åˆ†ä¸ºå•包层光纤激光器(纤芯泵浦)å’ŒåŒåŒ…层光纤激光器(包层泵浦)。
ä»¥å…‰çº¤ä½œä¸ºæ¿€å…‰å¢žç›Šä»‹è´¨çš„æ¿€å…‰å™¨è¢«ç§°ä¸ºå…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ã€‚ä¸Žå…¶ä»–ç±»åž‹çš„æ¿€å…‰å™¨ä¸€æ ·ï¼Œç”±å¢žç›Šä»‹è´¨ã€æ³µæµ¦æºå’Œè°æŒ¯è…”个部分组æˆã€‚å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ä½¿ç”¨çº¤èŠ¯ä¸æŽºæ‚æœ‰ç¨€åœŸå…ƒç´ 的有æºå…‰çº¤ä½œä¸ºå¢žç›Šä»‹è´¨ã€‚一般采用åŠå¯¼ä½“激光器作为泵浦æºã€‚è€Œè°æŒ¯è…”则一般利用å射镜ã€å…‰çº¤ç«¯é¢ã€å…‰çº¤çŽ¯å½¢é•œæˆ–å…‰çº¤å…‰æ …ç‰å™¨ä»¶æž„æˆã€‚æ ¹æ®å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨çš„æ—¶åŸŸç‰¹æ€§ï¼Œå¯ä»¥åˆ†ä¸ºè¿žç»å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨å’Œè„‰å†²å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ï¼›æ ¹æ®è°æŒ¯è…”结构ä¸åŒï¼Œå¯ä»¥åˆ†ä¸ºçº¿å½¢è…”光纤激光器ã€åˆ†å¸ƒå馈å¼å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨å’ŒçŽ¯å½¢è…”å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ï¼›æ ¹æ®å¢žç›Šå…‰çº¤å’Œæ³µæµ¦æ–¹å¼çš„ä¸åŒï¼Œå¯ä»¥åˆ†ä¸ºå•包层光纤激光器(纤芯泵浦)å’ŒåŒåŒ…层光纤激光器(包层泵浦)。在1961年,斯尼泽就在掺钕(Nd)的玻璃波导ä¸å‘现了激光è¾å°„。1966å¹´ï¼Œé«˜é”Ÿè¯¦ç»†ç ”ç©¶äº†å…‰çº¤ä¸å…‰è¡°å‡çš„主è¦åŽŸå› ï¼Œå¹¶æŒ‡å‡ºäº†å…‰çº¤åœ¨é€šä¿¡ä¸å®žé™…应用所需è¦è§£å†³çš„ä¸»è¦æŠ€æœ¯é—®é¢˜ã€‚1970年,美国的康å®å¼€å‘出衰å‡å°äºŽ20分è´ï¼åƒç±³çš„å…‰çº¤ï¼Œä¸ºå…‰é€šä¿¡å’Œå…‰ç”µåæŠ€æœ¯äº§ä¸šçš„å‘å±•å¥ å®šäº†åŸºç¡€ã€‚è¿™ä¸€æŠ€æœ¯çªç ´ä¹Ÿæžå¤§åœ°ä¿ƒè¿›äº†å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨çš„å‘展。20世纪å年代,åŠå¯¼ä½“激光器技术的æˆç†Ÿå’Œå•†å“化为光纤激光器的å‘展æä¾›äº†å¯é 而åˆå¤šæ ·åŒ–的泵浦æºã€‚与æ¤åŒæ—¶ï¼ŒåŒ–妿°”相沉积法的å‘å±•ä½¿å¾—å…‰çº¤çš„ä¼ è¾“æŸè€—䏿–é™ä½Žã€‚光纤激光器也å‘ç€å¤šæ ·åŒ–的方å‘迅速å‘å±•ï¼Œå…‰çº¤ä¸æŽºæ‚多ç§ç¨€åœŸå…ƒç´ ,如铒(Er3+)ã€é•±(Yb3+)ã€é’•(Nd3+)ã€é’(Sm3+)ã€é“¥(Tm3+)ã€é’¬(Ho3+)ã€é•¨(Pr3+)ã€é•(Dy3+)ã€é“‹(Bi3+)ç‰ã€‚æ ¹æ®æ‰€æŽºæ‚的离åä¸åŒï¼Œå¯ä»¥å®žçްä¸åŒæ³¢é•¿çš„æ¿€å…‰è¾“出。满足ä¸åŒçš„åº”ç”¨è¦æ±‚。
高功率光纤激光器的特点高功率光纤激光器的优点具体表现如下。(1)å…‰æŸè´¨é‡å¥½ã€‚å…‰çº¤çš„æ³¢å¯¼ç»“æž„å†³å®šäº†å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨æ˜“äºŽèŽ·å¾—å•æ¨ªæ¨¡è¾“出,且å—å¤–ç•Œå› ç´ å½±å“很å°ï¼Œèƒ½å¤Ÿå®žçŽ°é«˜äº®åº¦çš„æ¿€å…‰è¾“å‡ºã€‚
光纤激光器功率æå‡æŠ€æœ¯ç”±äºŽå…‰çº¤æ¿€å…‰ä¸çš„éžçº¿æ€§æ•ˆåº”ã€çƒæ•ˆåº”ä»¥åŠææ–™æŸä¼¤é˜ˆå€¼ç‰çš„é™åˆ¶ï¼Œå•路光纤激光器的输出功率å—到一定的é™åˆ¶ï¼Œå¹¶ä¸”éšç€åŠŸçŽ‡çš„å‡é«˜ï¼Œå…‰æŸè´¨é‡é€æ¸ä¸‹é™ï¼Œéœ€è¦é‡‡ç”¨æ¨¡å¼æŽ§åˆ¶æŠ€æœ¯å’Œè®¾è®¡ç‰¹æ®Šç»“构的新型光纤æ‰èƒ½æ”¹å–„å…‰æŸè´¨é‡ã€‚铿£®(J.W.Dawson)ç‰äººåœ¨ç†è®ºä¸Šåˆ†æžäº†å•æ ¹å…‰çº¤çš„è¾“å‡ºåŠŸçŽ‡æžé™ï¼Œè®¡ç®—表明在宽带光纤激光器ä¸å•æ ¹å…‰çº¤å¯èŽ·å¾—é«˜åŠŸçŽ‡ä¸º36åƒç“¦çš„è¿‘è¡å°„æžé™æ¿€å…‰è¾“出,而对于窄线宽光纤激光器,高功率为2åƒç“¦ã€‚ä¸ºäº†è¿›ä¸€æ¥æå‡å…‰çº¤æ¿€å…‰ä¸Žæ”¾å¤§å™¨çš„è¾“å‡ºåŠŸçŽ‡ï¼Œé€šè¿‡ç›¸å¹²åˆæˆæŠ€æœ¯å°†å¤šè·¯å…‰çº¤æ¿€å…‰è¿›è¡ŒåŠŸçŽ‡åˆæˆæ˜¯ä¸€ç§æœ‰æ•ˆçš„æ–¹æ³•。æˆä¸ºè¿‘å¹´æ¥å›½é™…ä¸Šçš„ç ”ç©¶çƒç‚¹ã€‚
½ð²©±¦ÍøÕ¾-æ²³å—æ–°ä¹¡å…‰çº¤æ¿€å…‰æ‰“唿œºåŽ‚å®¶ç”µè¯(2024æ›´æ–°æˆåŠŸ)(今日/æ–°å“), 高功率光纤激光器的特点高功率光纤激光器的优点具体表现如下。(1)å…‰æŸè´¨é‡å¥½ã€‚å…‰çº¤çš„æ³¢å¯¼ç»“æž„å†³å®šäº†å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨æ˜“äºŽèŽ·å¾—å•æ¨ªæ¨¡è¾“出,且å—å¤–ç•Œå› ç´ å½±å“很å°ï¼Œèƒ½å¤Ÿå®žçŽ°é«˜äº®åº¦çš„æ¿€å…‰è¾“å‡ºã€‚(2)率。光纤激光器通过选择å‘射波长和掺æ‚ç¨€åœŸå…ƒç´ å¸æ”¶ç‰¹æ€§ç›¸åŒ¹é…çš„åŠå¯¼ä½“激光器为泵浦æºï¼Œå¯ä»¥å®žçŽ°å¾ˆé«˜çš„å…‰ä¸€å…‰è½¬åŒ–æ•ˆçŽ‡ã€‚å¯¹äºŽæŽºé•±çš„é«˜åŠŸçŽ‡å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨ï¼Œä¸€èˆ¬é€‰æ‹©915纳米或975纳米的åŠå¯¼ä½“激光器,由于Yb3+的能级结构简å•,上转æ¢ã€æ¿€å‘æ€å¸æ”¶å’Œæµ“度çŒçç‰çŽ°è±¡è¾ƒå°‘å‡ºçŽ°ï¼Œè§å…‰å¯¿å‘½è¾ƒé•¿ï¼Œèƒ½å¤Ÿæœ‰æ•ˆå‚¨å˜èƒ½é‡ä»¥å®žçŽ°é«˜åŠŸçŽ‡è¿ä½œã€‚商业化光纤激光器的总体电光效率高达25%,有利于é™ä½Žæˆæœ¬ï¼ŒèŠ‚èƒ½çŽ¯ä¿ã€‚
å…‰è°±åˆæˆæŠ€æœ¯å±žäºŽä¸€ç§éžç›¸å¹²åˆæˆæŠ€æœ¯ï¼Œé‡‡ç”¨ä¸€å—或多å—è¡å°„å…‰æ …å°†å¤šè·¯åå…‰æŸè¡å°„至åŒä¸€å”径内,从而实现å•一å”径输出,得到较好的光æŸè´¨é‡ã€‚å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨çš„å…‰è°±åˆæˆå¯ä»¥å……分利用掺镱光纤激光器较宽的增益带宽æ¥å¼¥è¡¥å•æ ¹å…‰çº¤æ¿€å…‰è¾“å‡ºåŠŸçŽ‡å—é™çš„缺陷,以获得高功率ã€é«˜å…‰æŸè´¨é‡çš„æ¿€å…‰è¾“出,是未æ¥é«˜åŠŸçŽ‡å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨é‡è¦çš„æŠ€æœ¯è·¯å¾„之一。近年æ¥ï¼Œä¸Šæµ·å…‰æœºæ‰€åœ¨é«˜åŠŸçŽ‡å…‰çº¤æ¿€å…‰ä»¥åŠå…‰è°±åˆæˆæ–¹é¢è¿›è¡Œäº†å¤§é‡çš„ç ”ç©¶ï¼Œåœ¨å™¨ä»¶åˆ¶å¤‡ã€å…³é”®æŠ€æœ¯çªç ´å’Œå…‰è°±åˆæˆç³»ç»Ÿç‰æ–¹é¢å‡å–得了é‡è¦çªç ´ã€‚在窄线宽高功率光纤放大器方é¢ï¼Œè¯¥æ‰€äºŽ2016å¹´é‡‡ç”¨è‡ªä¸»ç ”å‘çš„å…‰çº¤å…‰æ …ã€é«˜åŠŸçŽ‡å…‰çº¤åˆæŸå™¨ã€åŒ…å±‚å…‰æ»¤é™¤å™¨ç‰æ ¸å¿ƒå™¨ä»¶ï¼ŒåŸºäºŽå…‰çº¤å…‰æ …çº§è”æ»¤æ³¢ã€çº¿å®½æ“æŽ§ã€æ”¾å¤§çº§å‚æ•°æŽ§åˆ¶å’Œå…‰çº¤æ¨¡å¼æŽ§åˆ¶ç‰å…³é”®æŠ€æœ¯ï¼Œçªç ´äº†å¾·å›½è€¶æ‹¿å¤§å¦ç ”究组报é“的线宽å°äºŽ50å‰èµ«æ¿€å…‰çš„啿¨¡è¾“出功率æžé™ï¼Žå®žçŽ°äº†åŠŸçŽ‡ä¸º2.5åƒç“¦ã€çº¿å®½ä¸º0.18纳米(50å‰èµ«)ã€ä¸å¿ƒæ³¢é•¿ä¸º1064.1纳米的近è¡å°„æžé™å…‰çº¤æ¿€å…‰è¾“出。该激光器采用紧凑ã€ç¨³å®šçš„全光纤化ç§åå’Œçº§æ”¾å¤§ç»“æž„ï¼Œæ¿€å…‰å™¨å…·æœ‰å¾ˆå¥½çš„ç¨³å¥æ€§ï¼Œä¸»æ”¾é‡‡ç”¨éžä¿å20微米ï¼400å¾®ç±³å…‰çº¤ã€‚å¢žåŠ å¯ç”¨çš„æ³µæµ¦åŠŸçŽ‡ï¼Œå¯è¿›ä¸€æ¥æå‡æ¿€å…‰è¾“出功率。
½ð²©±¦ÍøÕ¾-æ²³å—æ–°ä¹¡å…‰çº¤æ¿€å…‰æ‰“唿œºåŽ‚å®¶ç”µè¯(2024æ›´æ–°æˆåŠŸ)(今日/æ–°å“), 光纤激光器功率æå‡æŠ€æœ¯ç”±äºŽå…‰çº¤æ¿€å…‰ä¸çš„éžçº¿æ€§æ•ˆåº”ã€çƒæ•ˆåº”ä»¥åŠææ–™æŸä¼¤é˜ˆå€¼ç‰çš„é™åˆ¶ï¼Œå•路光纤激光器的输出功率å—到一定的é™åˆ¶ï¼Œå¹¶ä¸”éšç€åŠŸçŽ‡çš„å‡é«˜ï¼Œå…‰æŸè´¨é‡é€æ¸ä¸‹é™ï¼Œéœ€è¦é‡‡ç”¨æ¨¡å¼æŽ§åˆ¶æŠ€æœ¯å’Œè®¾è®¡ç‰¹æ®Šç»“构的新型光纤æ‰èƒ½æ”¹å–„å…‰æŸè´¨é‡ã€‚铿£®(J.W.Dawson)ç‰äººåœ¨ç†è®ºä¸Šåˆ†æžäº†å•æ ¹å…‰çº¤çš„è¾“å‡ºåŠŸçŽ‡æžé™ï¼Œè®¡ç®—表明在宽带光纤激光器ä¸å•æ ¹å…‰çº¤å¯èŽ·å¾—é«˜åŠŸçŽ‡ä¸º36åƒç“¦çš„è¿‘è¡å°„æžé™æ¿€å…‰è¾“出,而对于窄线宽光纤激光器,高功率为2åƒç“¦ã€‚ä¸ºäº†è¿›ä¸€æ¥æå‡å…‰çº¤æ¿€å…‰ä¸Žæ”¾å¤§å™¨çš„è¾“å‡ºåŠŸçŽ‡ï¼Œé€šè¿‡ç›¸å¹²åˆæˆæŠ€æœ¯å°†å¤šè·¯å…‰çº¤æ¿€å…‰è¿›è¡ŒåŠŸçŽ‡åˆæˆæ˜¯ä¸€ç§æœ‰æ•ˆçš„æ–¹æ³•。æˆä¸ºè¿‘å¹´æ¥å›½é™…ä¸Šçš„ç ”ç©¶çƒç‚¹ã€‚ç›¸å¹²åˆæˆæ˜¯é€šè¿‡æŽ§åˆ¶å„路激光æŸçš„相ä½ã€é¢‘率ã€å振具有一定的一致性,使其满足相干æ¡ä»¶ï¼ŒèŽ·å¾—åŒç›¸é”定输出,其å¯ä»¥èŽ·å¾—æ¯”ç®€å•çš„éžç›¸å¹²å åŠ é«˜å¾—å¤šçš„å³°å€¼å¼ºåº¦ï¼Œå¹¶ä¸”ä¿æŒè‰¯å¥½çš„å…‰æŸè´¨é‡ã€‚ç›¸å¹²åˆæˆæŠ€æœ¯çš„å‘展历å²å’Œæ¿€å…‰å™¨æœ¬èº«çš„历å²å‡ ä¹Žä¸€æ ·é•¿ï¼Œè€Œä¸”æ¶‰åŠæ°”体激光器ã€åŒ–妿¿€å…‰å™¨ã€åŠå¯¼ä½“激光器ã€å›ºä½“激光器ç‰å„ç§ç±»åž‹ï¼Œä½†æ˜¯ç”±äºŽæ—©æœŸå„ç§å™¨ä»¶çš„䏿ˆç†Ÿï¼Œç›¸å¹²åˆæˆæŠ€æœ¯å–得的实验结果没有çªç ´å½“时相应å•é“¾è·¯æ¿€å…‰çš„å¤§è¾“å‡ºåŠŸçŽ‡ï¼Œå› æ¤æ•ˆæžœä¸ç”šæ˜Žæ˜¾ã€‚ä»Ž1990å¹´å§‹ï¼Œå…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨çš„å‡ºçŽ°ä½¿å¾—ç›¸å¹²åˆæˆæŠ€æœ¯èŽ·å¾—äº†çªé£žçŒ›è¿›çš„å‘å±•ã€‚å…¶åŽŸå› é™¤äº†å…‰çº¤æ¿€å…‰å™¨æœ¬èº«ç‹¬ç‰¹çš„ä¼˜åŠ¿å’Œç™¾åƒç“¦æˆ˜æœ¯ä½¿ç”¨çš„需求外,光纤通信商业推广过程ä¸é…å¥—äº§ç”Ÿçš„å‡ ç§å™¨ä»¶(å³å…‰çº¤ç†”锥耦åˆå™¨ã€å¤šèŠ¯å…‰çº¤ã€å¸¦å°¾çº¤çš„相ä½è°ƒåˆ¶å™¨ä¸Žå£°å…‰ç§»é¢‘器ç‰)起到了至关é‡è¦çš„作用。光纤熔锥耦åˆå™¨ã€å¤šèŠ¯å…‰çº¤ä½¿å¾—åŸºäºŽæ¿€å…‰èƒ½é‡æ³¨å…¥è€¦åˆå’Œå€é€æ³¢è€¦åˆçš„è¢«åŠ¨ç›¸ä½æŽ§åˆ¶ä¾¿åˆ©ï¼Œå¸¦å°¾çº¤çš„ç›¸ä½è°ƒåˆ¶å™¨ä¸Žå£°å…‰ç§»é¢‘å™¨ä½¿å¾—ä¸»åŠ¨ç›¸ä½æŽ§åˆ¶èƒ½å¤Ÿå…·å¤‡å…†èµ«é‡çº§çš„æŽ§åˆ¶å¸¦å®½ï¼Œå¯ä»¥ç”¨äºŽæŽ§åˆ¶å¤§åŠŸçŽ‡æ¡ä»¶ä¸‹çš„相ä½èµ·ä¼ï¼Œå®žçްé”ç›¸è¾“å‡ºã€‚ç ”ç©¶äººå‘˜æå‡ºäº†è®¸å¤šå„å…·ç‰¹è‰²çš„ç›¸å¹²åˆæˆæ–¹æ¡ˆã€‚