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高功率光纤激光器的发展及特域冷水机发展趋势

发布时间:2021-03-02

  特域(S&A)始终跟随光纤激光市场的需求,不断的研发、生产符合光纤激光器制冷的冷水机,从最初的适合冷却低功率500W的CWFL-500冷水机,到现在能冷却万瓦级光纤激光器的CWFL-12000和CWFL-20000冷水机。我们今天一起聊聊高功率激光器的发展趋势。
  光纤激光器自问世以来就以其低阈值、高效率、窄线宽、可调谐和高性能价格比等优点而倍受人们关注。随着光纤制造工艺与半导体激光器生产技术日趋成熟,光纤激光器也取得了迅速的发展。高功率光纤激光器在工业和军事国防等领域均有大量的需求,一直是当前激光技术领域中最活跃的研究领域之一。国内外有众多的高校、研究所和公司参与到光纤激光器的研究开发中来,并相继推出了各种成熟的产品。随着光纤技术的发展和关键问题的解决以及新型光纤激光器的出现,光纤激光器的应用领域不断扩大,光纤激光器在激光器市场份额逐年增加,光纤激光器进入了黄金发展时期。  光纤激光器的进展
本报告将介绍光纤激光器用的双包层光纤,光子晶体光纤和半导体激光抽运源、进一步介绍连续波光纤激光器,脉冲光纤激光器的新进展。
  中科院上海光机所从2000年开始研制光纤激光器,当时用的是掺镱光纤,波长在1.08微米双包层,国内没有,光纤是从国外买的(但是美国不肯卖)。上海光机所跟武汉烽火公司合作拉制双包层光纤,花了大概一年左右时间做出来了。从此,中国有了自己的双包层光纤,性能跟国外的一样。2000年底前国内光纤激光器大都用于光纤通信,中国做得最高输出平均功率是250毫瓦,后来我们用国产光纤做到了输出百瓦的光纤激光器。863项目为推进光纤激光器的应用,组织了很多单位攻关。通过863这个项目,上海光机所把中国光纤激光器的功率很快就提升到了千瓦级别,2020年获得了百千瓦的光纤激光输出。
我国从2013年至今,国产及进口的大功率(>1.5Kw)和小功率(<1.5kw)光纤激光器的销售情况,它们也能表明我国在光纤激光器领域得到了迅速发展。
这主要得益于我国在光纤激光领域的许多关键技术和元器件生产取得了诸多突破,并有力促进了我国高功率光纤激光器在工业和国防领域中的应用。
  光纤激光器的应用
  光纤激光器优点在于高功率输出下有极好的光束质量,高光束质量下有极好的电光效率,高功率高光束质量下的极小体积、可移动性和柔性。因此它得到了广泛的应用。
  不同的应用场合,对激光器输出的光束质量有不同的要求,下图给出了一个大致的分类:
  低功率光纤激光器(<50W),主要应用于微加工、打标、调阻、精密钻孔、喷码、金属雕刻等;中功率光纤激光器(>50W,<500W),主要应用于薄金属板的切割,打孔,焊接和表面处理。高功率光纤激光器(>1000W),主要应用于厚金属板材的切割,特殊板材的三维加工,金属表面的熔覆等。
  现在,光纤激光器已可大部分替代原先的固体(晶体)和气体(CO2)激光器,在激光加工,3D打印,激光清洗 和激光医疗方面得到广泛的应用。目前,我们研制光纤激光器总攻方向是进一步提高输出功率,包括需解决高功率连续激光器的热效应,提高光纤激光器的光束质量和线宽控制技术等。采用高功率光纤激光多光束组束合成技术可把激光束输出功率提高到数万瓦。


来源:中国投融资


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