2015年光纖激光器領(lǐng)域的“兩三事”
2015-12-24 來源:OFweek 評(píng)論:0近些年,光纖激光器已經(jīng)為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展最快的方向,正逐漸搶占傳統(tǒng)激光器市場(chǎng)。為此,國(guó)內(nèi)外在光纖激光器開發(fā)方面異?;钴S。與此同時(shí),各種新型光纖激光器產(chǎn)品也是層出不窮。國(guó)內(nèi)在光纖激光器領(lǐng)域發(fā)展迅速,除了在光源及設(shè)備領(lǐng)域不斷完善,上游合成材料及器件也取得了很多突破,正逐步打破國(guó)際技術(shù)壁壘。而在高精尖的激光武器方面,以美國(guó)為代表正逐漸推進(jìn)高功率光纖激光器在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。接下來,OFweek激光網(wǎng)編輯將帶你回顧2015年度國(guó)內(nèi)外光纖激光器領(lǐng)域所取得的相關(guān)進(jìn)展情況。
一、國(guó)內(nèi)篇:
1、武漢銳科“4kW全光纖激光器”通過國(guó)家工信部項(xiàng)目驗(yàn)收
2015年11月16日,武漢銳科承擔(dān)的科技重大專項(xiàng)“4kW全光纖激光器”課題通過了由工信部組織的項(xiàng)目技術(shù)驗(yàn)收。
工信部專項(xiàng)辦領(lǐng)導(dǎo)及專家組組長(zhǎng)北京航空制造工程研究所鞏水利教授等一行10人參加了本次驗(yàn)收會(huì)議。閆大鵬博士作為課題負(fù)責(zé)人,與各子課題負(fù)責(zé)人分別匯報(bào)了任務(wù)完成及成果應(yīng)用情況。驗(yàn)收專家組通過對(duì)4kW全光纖激光器生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和應(yīng)用示范單位的考察及質(zhì)詢討論,對(duì)課題的完成給予了肯定。專家組認(rèn)為項(xiàng)目成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)超過國(guó)內(nèi)同行業(yè)水平,達(dá)到了項(xiàng)目課題預(yù)期要求,且項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化推廣成果顯著,為國(guó)家相關(guān)行業(yè)發(fā)展帶來了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,一致同意通過該課題的技術(shù)驗(yàn)收。
4kW全光纖激光器項(xiàng)目的成功驗(yàn)收,標(biāo)志著銳科在該領(lǐng)域打破了國(guó)外壟斷,對(duì)中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)鏈激光核心器件的研發(fā)及規(guī)模的提升有很大的推動(dòng)作用,同時(shí)為相關(guān)行業(yè)對(duì)高功率光纖激光器量產(chǎn)化的需求提供了保障。
2、上光所摻鐿拉曼光纖放大器獲新突破
拉曼光纖激光器已經(jīng)能夠達(dá)到幾百瓦的功率水平。然而在拉曼光纖中,波分復(fù)用(WDM)組件通常對(duì)泵浦和種子激光進(jìn)行合束,從而使該組件成為實(shí)現(xiàn)更高功率的瓶頸。同樣地,用于泵浦1178nm拉曼光纖放大器(倍頻至589nm,用于自適應(yīng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡在上層大氣中產(chǎn)生鈉導(dǎo)星)的1120nm鐿(Yb)光纖激光器,也深受放大自發(fā)輻射(ASE)和1060nm處寄生激光的影響,嚴(yán)重限制了1120nm光纖激光器的輸出。
為了解決這些問題,并創(chuàng)建高功率1120nm光纖激光源,中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所(SIOM)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種集成的摻鐿拉曼光纖放大器(YRFA)架構(gòu),解決了拉曼光纖激光器和/或長(zhǎng)波長(zhǎng)摻鐿光纖激光器的功率提升問題。放大器采用一段摻鐿光纖、其后跟隨一段拉曼增益光纖的結(jié)構(gòu),兩段光纖均采用雙波長(zhǎng)激光器作為種子源,以避免寄生激光和對(duì)波分復(fù)用組件的需求。
目前,摻鐿光纖激光器可以產(chǎn)生千瓦甚至數(shù)十千瓦的衍射極限輸出,通常使用主振蕩器功率放大器架構(gòu)。通過利用雙波長(zhǎng)激光器取代主振蕩器,以及在功率放大器的末端增加拉曼光纖段,YRFA實(shí)現(xiàn)了完整的架構(gòu);研究人員認(rèn)為實(shí)現(xiàn)高于千瓦級(jí)的拉曼光纖激光器是可能的。
“事實(shí)上,我們最近已經(jīng)獲得了波長(zhǎng)為1120nm的千瓦級(jí)拉曼光纖激光器,”上海光機(jī)所的激光技術(shù)研究員馮衍說道,“我們提出的激光器結(jié)構(gòu)允許進(jìn)一步提升拉曼光纖激光器的功率,并且由于拉曼光纖激光器的波長(zhǎng)多樣性,其幾乎具備在1~2μm的任何波長(zhǎng)處輸出高功率激光的能力。”
3、暗孤子光纖激光器重復(fù)頻率已達(dá)280GHz
江蘇師范大學(xué)和新加坡南洋理工大學(xué)的研究人員,在長(zhǎng)期開展暗脈沖激光理論與實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了一種全新的產(chǎn)生超高重復(fù)頻率暗孤子的激光運(yùn)行機(jī)制。研究表明,這種新的運(yùn)行模式通過光纖激光器的腔致調(diào)制不穩(wěn)定性可以提高暗孤子的重復(fù)頻率,通過控制泵浦功率可以調(diào)節(jié)激光器的重復(fù)頻率,目前重復(fù)頻率已達(dá)280GHz,并且有望進(jìn)一步提升暗孤子的重復(fù)頻率至太赫茲量級(jí),從而為多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域提供更為有效的研究手段。
亮脈沖和連續(xù)波(CW)作為激光器的兩種基本操作狀態(tài)已為大家所熟知,暗脈沖作為激光器的第三種基本操作狀態(tài)從70年代末才被人發(fā)現(xiàn)并對(duì)其進(jìn)行研究。當(dāng)光脈沖在光纖中傳播時(shí),由于非線性和色散效應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)性共同作用,光脈沖在光纖中傳播時(shí)可以保持形狀不變,人們稱這種脈沖為"孤子"。當(dāng)孤子峰值功率高于背景時(shí),此類孤子稱為"亮孤子";當(dāng)孤子峰值功率低于背景時(shí),此類孤子稱為"暗孤子"。由于光孤子的傳播不變特性以及光孤子脈沖的極窄化,孤子通信一直被認(rèn)為是下一代通信系統(tǒng)的首選對(duì)象。孤子可以在光纖激光器中產(chǎn)生,孤子光纖激光器從一誕生就作為孤子通信的理想光源而備受關(guān)注。理論和實(shí)驗(yàn)研究表明:與亮孤子相比,在有噪聲的情況下暗孤子的傳輸更加穩(wěn)定,受光纖損耗時(shí)其脈沖展寬得更慢。同時(shí),影響亮孤子應(yīng)用的許多其他因素,如放大器的定時(shí)抖動(dòng)及脈沖內(nèi)拉曼散射等,對(duì)暗孤子的影響也更小。暗孤子對(duì)噪音和光纖傳輸損耗比較不敏感,因此是光通訊的未來之星。
江蘇師范大學(xué)的研究小組在工作波長(zhǎng)為1580nm附近的摻鉺光纖激光器中利用調(diào)制不穩(wěn)定性與腔的共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高重復(fù)頻率的暗脈沖光纖激光輸出,同時(shí)發(fā)現(xiàn)泵浦功率可以有效地調(diào)控暗脈沖重復(fù)頻率。從而大大提升暗孤子的重復(fù)頻率。該新機(jī)制為暗孤子光纖激光器應(yīng)用于孤子通信奠定了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并為研究激光器的基本操作狀態(tài)提供了一種全新的可控光源,在超快光學(xué)調(diào)控領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
4、大族激光加快光纖激光器產(chǎn)業(yè)化
近日,大族激光發(fā)布公告稱,公司計(jì)劃以不低于30元/股的價(jià)格,向不超過10名特定投資者非公開發(fā)行不超過1.75億股股份,募集資金總額不超過52.28億元,這些資金用于高功率半導(dǎo)體器件、特種光纖及光纖激光器產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)中心等4個(gè)項(xiàng)目。
其中,用于高功率半導(dǎo)體器件、特種光纖及光纖激光器產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目占本次募集總資金的35%。該項(xiàng)目的實(shí)施主體為本公司,用于建設(shè)高功率半導(dǎo)體器件、特種光纖及光纖激光器產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線,主要產(chǎn)品包括高功率半導(dǎo)體器件、特種光纖及三大系列光纖激光器(包括小功率光纖激光器、中功率光纖激光器和高功率光纖激光器)產(chǎn)品。其中高功率半導(dǎo)體器件主要作為本項(xiàng)目光纖激光器的原材料,部分對(duì)外銷售;特種光纖全部作為本項(xiàng)目光纖激光器的原材料,不直接對(duì)外銷售;三大系列的光纖激光器主要作為原材料用于生產(chǎn)激光加工設(shè)備后對(duì)外銷售。本項(xiàng)目重點(diǎn)在于打造光纖激光器從激光器到激光設(shè)備的整條產(chǎn)業(yè)鏈。
5、高功率光纖激光器核心光柵打破國(guó)際禁運(yùn)
上海光機(jī)所偏振無關(guān)合束光柵的研制取得突破進(jìn)展。中科院強(qiáng)激光材料實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)率先研制出偏振無關(guān)全介質(zhì)合束光柵,所研制的50mm×50mm光柵在無偏激光1040nm-1070nm范圍內(nèi)衍射效率達(dá)到94%以上,可承受功率達(dá)到數(shù)千瓦。
基于強(qiáng)激光薄膜的工藝基礎(chǔ)和光柵設(shè)計(jì)基礎(chǔ),上海光機(jī)所科研人員結(jié)合強(qiáng)激光薄膜的制作工藝、靈活的光柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),巧妙地提高了光柵制作各環(huán)節(jié)的制作容差,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)偏振無關(guān)全介質(zhì)合束光柵研制的突破。
高功率光纖激光器合成技術(shù)已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn),其中非相干光譜合成是近期發(fā)展迅猛的合成方式,其核心元器件即為偏振無關(guān)全介質(zhì)合束光柵,全世界唯有供給美國(guó)Lockheed Martin公司的利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Livermore National Laboratory)及先進(jìn)薄膜中心(Advanced Thin Films)合作研制成功的全介質(zhì)百層超低損耗的全介質(zhì)合束光柵(引自:2014 R&D 100 Awards in America,“The Power of Combined Laser Light”)的應(yīng)用報(bào)道,且對(duì)我國(guó)禁運(yùn)。
6、上光所首次提出稀土離子摻雜的軟玻璃全固態(tài)光纖概念
具有高損傷閾值和非線性閾值以及良好散熱能力的大模場(chǎng)光子晶體光纖(PCF)一直是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所在國(guó)際上首次提出了稀土離子摻雜的軟玻璃全固態(tài)光纖概念。該方案利用低折射率的玻璃取代了空氣孔,避免了空氣孔的存在帶來的缺陷,使得全光纖激光器成為可能,同時(shí)軟玻璃的使用也顯著地提高了光纖的泵浦吸收率和非線性閾值。上海光機(jī)所利用自行制備的6wt% 鐿摻雜的高質(zhì)量磷酸鹽玻璃,利用管棒法和堆積法相結(jié)合的方法,首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的光纖中實(shí)現(xiàn)了13.8W的激光輸出,同時(shí)通過改變光纖對(duì)稱性,實(shí)現(xiàn)了該種光纖的保偏性能,保偏度達(dá)80%。
由于石英光纖物化性能穩(wěn)定、傳輸損耗低、軟化點(diǎn)高等特點(diǎn),目前的大模場(chǎng)光纖的研究重點(diǎn)主要集中在石英光纖。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,同時(shí)在高功率輸出時(shí)非線性效應(yīng)明顯,嚴(yán)重影響光纖激光器功率的進(jìn)一步輸出。目前大部分的石英PCF中的構(gòu)成光子晶體排布的低折射率棒由空氣構(gòu)成,這不但使得該種光纖制備和保存復(fù)雜,成本高,又由于空氣的導(dǎo)熱性差,使得該種光纖在高功率時(shí)產(chǎn)生模式不穩(wěn)的現(xiàn)象,影響其光束質(zhì)量的穩(wěn)定性。同時(shí),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,導(dǎo)致全光纖激光器無法實(shí)現(xiàn)。上海光機(jī)所研制的全固態(tài)光子晶體光纖提出了一種新結(jié)構(gòu)的大模場(chǎng)光纖,成功解決了多空光纖難焊接、散熱差、難實(shí)現(xiàn)全光纖激光器等缺點(diǎn)。
7、中國(guó)第一部光纖激光器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布
由武漢銳科牽頭起草的中國(guó)第一部光纖激光器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),將于今年正式發(fā)布。
今年6月18日,由武漢銳科牽頭起草的《光纖激光器總規(guī)范》,在北京通過了中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)的最后審查,進(jìn)入待發(fā)布狀態(tài)。“這是我國(guó)首部光纖激光器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這一標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施,有利于推動(dòng)我國(guó)光纖激光器產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理?xiàng)詈暝幢硎尽?/p>
二、國(guó)外篇:
1、瑞士科學(xué)家研發(fā)2μm摻銩光纖激光器
瑞士科學(xué)家成功獲得 2μm 波長(zhǎng)的摻銩光纖激光器,此類型激光器通過簡(jiǎn)單而且廉價(jià)的結(jié)構(gòu),便消除了對(duì)昂貴的隔離器和放大器的依賴。通過設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔新奇的 THETA 諧振腔結(jié)構(gòu),使得光在光纖內(nèi)能夠錯(cuò)向傳輸,實(shí)現(xiàn)激光單向傳輸。此種方法不僅價(jià)格便宜,而且能夠獲得比同類激光器更高的輸出功率。
2μm 波長(zhǎng)的激光器是其投入應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。水中 O-H鍵的第一振蕩頻率的吸收波長(zhǎng)在 1.92-1.94μm 范圍,這使得 2μm 波長(zhǎng)技術(shù)能夠用于“無血”的激光手術(shù),其中水分子在組織分血液中能夠縮小切口且快速凝固。大氣中 H2O、CO2 以及 NO2的多重吸收線也位于這個(gè)區(qū)域,給氣象學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及農(nóng)業(yè)科技帶來巨大的潛力。除此之外,在自由空間通信、材料加工以及光譜測(cè)量也有一定的應(yīng)用。
目前,2μm 波長(zhǎng)區(qū)域的其他光纖激光器昂貴且笨重,需要光隔離器才能實(shí)現(xiàn)光的單向傳輸。而瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的光子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的電氣工程教授 Camille-Sophie Brès 及其博士生 Svyatoslav Kharitonov,利用一個(gè)環(huán)形纖維空腔 THETA諧振腔,在一個(gè)S 形的反饋中引入了不可逆的損失。隔離器通常是采用笨重的法拉第旋轉(zhuǎn)和一個(gè)45°正交偏振器來抑制光的后向傳輸,而 THETA諧振腔通過間接地結(jié)構(gòu)變實(shí)現(xiàn)了這種功能。
該設(shè)計(jì)在空腔中還包括了一個(gè)非線性放大鏡保證了發(fā)射光譜的窄線寬,在1900nm-2050nm 波段范圍內(nèi),產(chǎn)生的激光束能維持子瓦級(jí)的輸出,同時(shí)線寬只有0.2nm。研究人員表示將繼續(xù)優(yōu)化激光器以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量且穩(wěn)定的激光輸出。
2、俄羅斯科學(xué)家研制出最長(zhǎng)光纖激光
俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院自動(dòng)化和測(cè)電學(xué)研究所與英國(guó)伯明翰阿斯頓大學(xué)合作,研制出全球最長(zhǎng)的光纖激光,有300公里。
學(xué)者們確認(rèn),要想讓光纖在傳輸波長(zhǎng)1.5微米的光波時(shí)損最少,300公里已是極限。該研究所副所長(zhǎng)、光纜實(shí)驗(yàn)室主任謝爾蓋·巴賓解釋說,激光就像是兩個(gè)平面之間的加強(qiáng)型環(huán)境,“一旦長(zhǎng)度超過300公里,定波就無法形成,因?yàn)椴ㄐ畏稚?,無法抵達(dá)終點(diǎn)”。
學(xué)者們打算把該超長(zhǎng)光纖激光用于遠(yuǎn)距離信息傳輸,屆時(shí)就無需使用光學(xué)增強(qiáng)手段了。他還可應(yīng)用于信息編碼、提高建立在光學(xué)反射基礎(chǔ)之上的感應(yīng)系統(tǒng)的靈敏度及作用距離。
在弱渦流效應(yīng)的研究方面,該激光也大有可為,因?yàn)檫^去只能通過流體動(dòng)力系統(tǒng)和等離子體來研究。
該研究所于2002年開始從事光纖研究,但已取得了若干舉世矚目的重大成就。在純光纖系統(tǒng)中改變激光震蕩波長(zhǎng)的項(xiàng)目中,他得到了全球最大的變距范圍。
3、通快拿下JK Lasers 重點(diǎn)布局光纖激光器市場(chǎng)
4月15日,通快公司與GSI集團(tuán)聯(lián)合宣布:通快公司旗下的光纖激光器制造商SPI即將正式收購(gòu)JKLasers公司,后者也是一家位于英國(guó)光纖激光器制造商,收購(gòu)價(jià)格為3150萬美元。
JKLasers公司位于英國(guó)Rugby,目前大約有100名員工,年銷售額1760萬美元。
JKLasers在激光行業(yè)擁有40年的經(jīng)驗(yàn),屬于GSI集團(tuán)旗下,近年連續(xù)推出了1000瓦至4000瓦的光纖激光器,另外還兼做Nd:YAGandCO2激光器。
4、弗勞恩霍夫研究所獲NKT Photonics授權(quán)光纖激光技術(shù)
位于德國(guó)的歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)弗勞恩霍夫應(yīng)用光學(xué)和精密工程研究所(Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering)近日從丹麥的NKT Photonics公司獲得光子晶體光纖(PCF)的技術(shù)授權(quán)。
本次合作鞏固了兩家長(zhǎng)期合作者之間的科研合作關(guān)系。弗勞恩霍夫計(jì)劃在2017年利用這項(xiàng)技術(shù)建立PCF設(shè)施,用于光學(xué)系統(tǒng)工程領(lǐng)域應(yīng)用研究。NKT主要研發(fā)用于超連續(xù)譜光纖激光器的光子晶體光纖和超快光纖激光器。
“我們的目標(biāo)是通過工業(yè)商品化推動(dòng)PCF技術(shù)發(fā)展,我們相信建立伙伴和合作關(guān)系,是達(dá)到目標(biāo)的最佳方法”NKT的CEO Jakob Skov表示,“在此領(lǐng)域擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)賦予了我們責(zé)任,我們想幫助他人利用我們的技術(shù)取得成功。此前我們已授權(quán)給幾家公司,今天我們授權(quán)給弗勞恩霍夫,又踏出了重要一步。”
三、產(chǎn)品篇:
1、IPG公司GLPN-500-R榮獲2015年度Prism Awards大獎(jiǎng)
近日,由國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)(SPIE)頒發(fā)的Prism大獎(jiǎng)2015年最終名單公布。獲獎(jiǎng)產(chǎn)品包括移動(dòng)醫(yī)療診斷和化學(xué)感應(yīng)設(shè)備、開創(chuàng)性的可用于太陽(yáng)能面板制造的激光器,以及新一代可實(shí)現(xiàn)下一代數(shù)據(jù)中心功能的接口。
一年一度的Prism獎(jiǎng)項(xiàng)由SPIE主辦、為光子學(xué)創(chuàng)新而設(shè)立,用于鼓勵(lì)突破傳統(tǒng)理念、解決問題并通過應(yīng)用光基技術(shù)、光學(xué)和光子學(xué)來改善人類生活的光子學(xué)新產(chǎn)品和新發(fā)明。評(píng)選結(jié)果由國(guó)際專家評(píng)委會(huì)決定,并由來自光子學(xué)行業(yè)領(lǐng)袖公司的頒獎(jiǎng)?wù)呓視?。來自全球?40名行業(yè)領(lǐng)袖、分析師、技術(shù)家及發(fā)明家參加了該頒獎(jiǎng)典禮。
工業(yè)類激光器獲獎(jiǎng)?wù)撸?/p>
IPG光子公司的GLPN-500-R,是一款500 W準(zhǔn)連續(xù)綠光單模光纖激光器,將光纖激光器技術(shù)優(yōu)勢(shì)延伸至高功率的可見光領(lǐng)域,具有卓越的電光轉(zhuǎn)換率和低成本。為從銅焊接到太陽(yáng)能電池制造的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用提供了工業(yè)級(jí)的穩(wěn)定性、卓越的光束質(zhì)量和光纖傳輸?shù)撵`活性。
2、恩耐激光推出全新1kW光纖激光器
近日,nLIGHT恩耐激光公司正式推出一款全新1kW alta primeTM光纖激光器,其屬于nLIGHT新一代激光器生產(chǎn)平臺(tái)下的產(chǎn)品。nLIGHT alta primeTM,提供500W–1000W不同功率機(jī)型供客戶選擇,并且擁有領(lǐng)先的加工過程控制技術(shù)和產(chǎn)品性能,可應(yīng)用于先進(jìn)工業(yè)金屬切割和焊接領(lǐng)域。
nLIGHT alta primeTM光纖激光器提供業(yè)內(nèi)最快的調(diào)制頻率和最短的脈沖上升下降時(shí)間,達(dá)到最好的工藝優(yōu)化,擁有可編程的脈沖成形。除此之外,alta primeTM內(nèi)置過程監(jiān)控裝置,能有效改善精密加工并且進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控。 通過nLIGHT恩耐工業(yè)領(lǐng)先的光纖二極管和光纖技術(shù),nLIGHT alta系列光纖激光器具有無與倫比的高性能,可靠性和正常運(yùn)行時(shí)間。
3、相干公司推出一體化千瓦級(jí)光纖激光器
相干公司最新推出的統(tǒng)一平臺(tái)化設(shè)計(jì)的千瓦級(jí)光纖激光器,將輸出功率擴(kuò)展至4 kW以上。新的Highlight FL系列激光器采用相干公司特有模塊化構(gòu)架,OEM用戶和系統(tǒng)集成商可選擇turn-key系統(tǒng)或購(gòu)買模塊來搭建個(gè)性化的光纖激光器系統(tǒng)。模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)以及品質(zhì)保證,可以讓OEM用戶在全球獲得相干公司便捷的技術(shù)及售后支持,甚至可提供直接面向終端用戶的售后服務(wù)。所有功率的HighLight FL均可選擇光纖耦合輸出,以適用于切割和焊接多種金屬以及合金材料。HighLight FL系列激光器在業(yè)內(nèi)率先實(shí)行“防反”保障設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)更高量產(chǎn)和更低成本。
4、Rofin推出6KW光纖激光器
在今年的Euroblech展覽會(huì)上ROFIN展出了兩款輸出功率達(dá)6千瓦的激光器,分別是CO2板條激光器DC060以及光纖激光器FL060,功率級(jí)別的增加極大地?cái)U(kuò)展了其在工業(yè)激光切割市場(chǎng)范圍。
ROFIN光纖激光器高效、緊湊,由于采用模塊化和堅(jiān)固的設(shè)計(jì),它可以滿足惡劣工業(yè)環(huán)境的要求。FL060的標(biāo)準(zhǔn)版提供了一個(gè)外殼分離的設(shè)計(jì)便于光束管理,并提供多達(dá)四條光纖用于時(shí)間和能量共享。通過使用直徑為100微米到1000微米的光纖,光束質(zhì)量可以理想地適用于特定應(yīng)用。因此,光纖激光器成為工業(yè)生產(chǎn)的通用工具。
由于直接集成到現(xiàn)有機(jī)器的概念,ROFIN展出了非常小巧的機(jī)型FL040C高功率光纖激光器。具有4千瓦的輸出功率,F(xiàn)L040C采用50微米或100微米的光纖可作為多模激光器使用。通過使用直徑不同的光纖,光束質(zhì)量可以理想地適合于特定應(yīng)用。緊湊型的ROFINFL系列光纖激光器可提供的輸出功率在500--6000W之間。
5、科乃特推出低噪聲超窄線寬單頻光纖激光器
上??颇颂丶す饨诔晒ν瞥隽说谝淮驮肼暢€寬單頻光纖激光器,適用領(lǐng)域包括聲波傳感系統(tǒng),相干通信,激光雷達(dá),石油天然氣勘探,邊界安全,測(cè)試計(jì)量,冷原子物理和科學(xué)研究等。
CoSF-1低噪聲超窄線寬單頻光纖激光器采用了上??颇颂丶す獾膶@夹g(shù)設(shè)計(jì)制作,"優(yōu)化的行波腔"設(shè)計(jì)從根本上消除了線形腔中容易產(chǎn)生的"駐波"燒孔效應(yīng),獨(dú)特設(shè)計(jì)的全光纖型超窄帶濾波器用于選取和穩(wěn)定單縱模,配合獨(dú)有設(shè)計(jì)的單偏振控制裝置進(jìn)一步消除偏振燒孔效應(yīng),從而保證穩(wěn)定的單頻、單偏振輸出。"優(yōu)化的行波腔"技術(shù)使得更長(zhǎng)的腔長(zhǎng)成為可能,從而大幅度改善了光纖激光器的噪聲,提升了輸出功率。
CoSF-1低噪聲超窄線寬單頻光纖激光器擁有極其優(yōu)秀的噪聲性能,光譜的邊摸抑制比超過55dB,自外差測(cè)試線寬結(jié)果可達(dá)1kHz,上??颇颂丶す馓赜械膯纹窨刂萍夹g(shù)保證了CoSF-1具有穩(wěn)定的線偏振輸出,輸出偏振消光比高達(dá)25dB以上。
6、天元激光推出納秒級(jí)MOPA光纖激光器產(chǎn)品
元激光(Skyeralaser)近期推出了納秒級(jí)MOPA結(jié)構(gòu)光纖激光器系列產(chǎn)品。該產(chǎn)品基于直接調(diào)制的半導(dǎo)體激光器種子源系統(tǒng),具有卓越的光束質(zhì)量及性能穩(wěn)定性。
本產(chǎn)品采用自主研發(fā)脈沖波形控制及濾波系統(tǒng)對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行直接調(diào)制實(shí)現(xiàn)脈寬可調(diào)的種子源系統(tǒng),利用MOPA結(jié)構(gòu)對(duì)種子源系統(tǒng)進(jìn)行多級(jí)放大實(shí)現(xiàn)10W、20W平均功率輸出。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)脈沖寬度和重復(fù)頻率獨(dú)立可調(diào),脈沖寬度范圍5~200ns,在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)置10款可調(diào)脈寬值,重復(fù)頻率范圍20~500KHz。放大后輸出脈沖光峰值功率可達(dá)10KW。
該產(chǎn)品采用25針通用插頭,適合OEM,具有極大的工作參數(shù)調(diào)節(jié)空間,獨(dú)特的抗高反設(shè)計(jì)使激光器可在高反材料長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)加工,是精密加工、劃線、太陽(yáng)能/光伏領(lǐng)域、鉆孔及打標(biāo)等應(yīng)用領(lǐng)域的理想選擇。
7、Nufern推出兩款新型鉺鐿共摻光纖
Nufern公司宣布擴(kuò)展其EyeSAFE 光纖產(chǎn)品線,推出兩款新的鉺鐿共摻光纖。這些新的產(chǎn)品提供了最先進(jìn)的鉺鐿共摻玻璃組分技術(shù)以及Nufern專有的NuCOAT-FA低折射率涂覆層技術(shù)。
EyeSAFE 產(chǎn)品系列包含用于1550工作波段的鉺鐿共摻光纖,以及2um應(yīng)用的摻銩和摻鈥光纖。這些最新的雙包層鉺鐿共摻光纖對(duì)寄生的1.0um波段ASE進(jìn)行了優(yōu)化抑制,保證了最高的泵浦效率和輸出功率。Nufern新的單模鉺鐿共摻光纖具有6um的光纖芯徑,是應(yīng)用于低功率光纖放大器的理想光纖。新的多模鉺鐿共摻光纖具有10um芯徑和0.21的數(shù)值孔徑,可以實(shí)現(xiàn)超過10W的輸出功率以及極低的1.0um的ASE。
四、激光武器篇:
1、洛馬公司研60千瓦激光武器
洛馬公司正在大力投資激光器及制造技術(shù),為美國(guó)陸軍制造車載60千瓦激光武器系統(tǒng),還可能將激光武器裝備到F-35戰(zhàn)斗機(jī)上。
目前洛馬公司生產(chǎn)的60千瓦激光武器系統(tǒng)將安裝在美國(guó)陸軍的戰(zhàn)術(shù)車輛上。這種激光武器采用洛馬公司最新的模塊化光纖激光器,系統(tǒng)組裝更加靈活,有潛力擴(kuò)展至120千瓦。
“事實(shí)上,這算得上是一種革命性技術(shù),其優(yōu)勢(shì)在于以光速投送力量,作戰(zhàn)靈活、精確、交戰(zhàn)成本低。”洛馬公司任務(wù)系統(tǒng)與訓(xùn)練分部,激光傳感器和系統(tǒng)經(jīng)理伊恩·馬凱尼稱。
洛馬公司正在研發(fā)新的激光器系統(tǒng),以期未來可以安裝在不同的戰(zhàn)術(shù)平臺(tái),如F-35戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)。由于大量采用了商業(yè)技術(shù),新型激光武器系統(tǒng)較傳統(tǒng)武器的經(jīng)濟(jì)性更好。
據(jù)悉,絕大多數(shù)甚至所有作戰(zhàn)人員都承認(rèn)對(duì)激光武器有很大興趣,激光武器是對(duì)抗集群威脅(如大量低成本的無人機(jī)、小艇等)的理想武器,但相關(guān)人員也承認(rèn),在某些情況下,常規(guī)武器的作戰(zhàn)效能更好。
2、波音研制10千瓦激光武器
波音公司正在為美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)研發(fā)一種緊湊型激光武器,其特別適合攻擊來襲炮彈、低速飛機(jī)、無人機(jī)等移動(dòng)空中目標(biāo),甚至可以“橫掃戰(zhàn)場(chǎng),摧毀光束所接觸的一切”。
據(jù)波音公司代表介紹,該系統(tǒng)被稱為“緊湊型激光武器系統(tǒng)”(CompactLWS),可以拆分為四個(gè)組成部分,每個(gè)部分可由1-2名陸戰(zhàn)隊(duì)員攜帶。這4個(gè)部分分別為:電池(電源)、水冷裝置、商用光纖激光器、升級(jí)版光束指向器(比上一代減重40%)。
該系統(tǒng)總重約650磅(約合295千克),可由一個(gè)8-12人的陸戰(zhàn)分隊(duì)運(yùn)輸攜帶。LWS系統(tǒng)各部分可在15分鐘內(nèi)組裝完畢,輸出功率最高可達(dá)10千瓦,并能夠根據(jù)任務(wù)需要調(diào)節(jié)輸出功率,從而實(shí)現(xiàn)獲取、跟蹤、識(shí)別或摧毀目標(biāo)的功能,其射程可達(dá)22英里。這種武器特別適合跟蹤和攻擊移動(dòng)的空中目標(biāo),如來襲炮彈、低速飛機(jī)和無人機(jī)等。
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