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应用领域

高功率光纤激光器应用

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高功率光纤激光器应用

近年来,光纤激光器凭借散热性能优异、光电转换效率高、泵浦阈值低、波长调谐范围宽、光束质量优良等突出优势,受到行业高度关注并实现快速发展。在各类光纤激光器中,稀土掺杂双包层光纤激光器迭代最快、落地场景丰富,引领高功率光纤激光技术的发展趋势。

高功率双包层光纤激光器融合了新一代半导体激光光纤耦合模块技术、泵浦耦合技术与双包层稀土掺杂光纤制备工艺。

其应用场景在传统光通信、光纤传感、光谱分析的基础上,进一步拓展至工业加工、激光医疗、空间通信、国防军工等领域。

结构与工作原理

光纤激光器主要由三大核心部分组成:可产生光子的增益介质、实现光子谐振放大的光学谐振腔,以及激发能级跃迁的泵浦源。

高功率稀土掺杂双包层光纤激光器,以掺杂稀土元素的双包层光纤作为增益介质,采用半导体激光二极管阵列作为泵浦源;谐振腔通常搭配光纤光栅,用于压窄线宽、优化光束质量;通过光纤合束器将多路泵浦光耦合进增益光纤。

增益光纤吸收泵浦光后形成粒子数反转,泵浦光在腔内形成振荡,达到阈值条件后稳定输出激光。

 linearly polarized monolithic fiber master oscillator power amplifier

图 1:1kW掺镱单横模线偏振单块光纤主振荡功率放大器

系统核心配套器件

  1. 泵浦二极管:作为泵浦源提供能量,可选单管或巴条阵列封装;系统选型需综合考量亮度、光电效率、散热条件及成本。

  2. 光纤合束器:将多根光纤熔融拉锥至单根光纤用于泵浦耦合,是实现高功率光纤激光器全光纤化的关键。单路可承受数百瓦功率。

  3. 掺杂增益光纤可掺杂多种稀土离子,制备出工作波长覆盖 0.4μm~4μm 的稀土掺杂光纤激光器。

  4. 光纤光栅:等效为激光腔高反镜,构建激光谐振腔,同时兼具波长筛选与输出耦合作用。

  5. 光纤准直器:光纤输出端搭配准直器件,实现激光的空间准直输出。

铭创光电可提供全系列高功率光纤激光系统专用无源器件,产品波段覆盖 850nm~2000nm,包含:泵浦合束器、模场适配器 (MFA)、包层光剥离器 (CPS)、光环行器、光隔离器、分光耦合器、光纤准直器、波分复用器、在线偏振器,以及保偏 / 非保偏两款结构的偏振分束器 (PBS)。

如有定制及选型需求,欢迎联系铭创光电。