超快光纤激光器的优势有哪些

Question

如题所述

Answer 1

摘要：超快光纤激光器是皮秒和飞秒量级的，超快光纤激光器可以理解为超快技术+光纤激光，就是将超快激光通过光纤媒介来实现。因此，它也具备了超快激光和光纤激光的双重优势。超快光纤激光器的优势在于高稳定性，免维护；易于集成化，体积小；输出光斑质量好；表面积/体积比大，易于散热；增益光纤单程效率高。一、超快光纤飞秒激光器是什么
飞秒光纤激光器是主体以光纤为基础，包括光纤做成的增益介质，光纤做成的锁模谐振器等等，制造的飞秒脉冲激光器。光纤飞秒激光器以其小型化、便携化、风冷却、低成本和稳定性高等优势被认为是新一代的飞秒激光器，是光纤频率梳的核心种子光源，光纤频率梳已成为很多高端研究的基础科学仪器。
二、超快光纤飞秒激光器的基本原理
超快光纤激光器作为诸多超快激光应用系统的核心部件，其性能是整个应用系统的首要限制因素。然而，目前超快光纤激光器在性能方面还有很多需要改善和提高的地方，因此其性能的提升仍旧是当前超快光纤激光器的研究方向之一。未来，更窄的脉冲宽度、更高的功率输出、更高的重复频率、脉冲形状以及脉冲波长范围的拓展等是研发人员关注的重点领域。只有当各个维度的性能整体稳步提升后，才能更好地满足不同领域的应用需求。
三、超快光纤激光器的优势有哪些
1、轻量化易安装：光纤较柔软可以弯曲，光纤激光器通常可以做到小型轻量化，在降低了购置成本的同时安装也方便灵活。
2、维护成本低：受热透镜效应和热致双折射效应等热效应影响，固体激光器的散热模块需要精心设计，由于作为激光介质的光纤表面积/体积比值要比块状的固体激光器棒形介质大4个量级以上，光纤激光器在100W内可以通过空气冷却。同时光纤激光器不需要每月几个小时的定期维护。
3、高光束质量：光纤发射激光的数值孔径较小，容易聚光的特性使其可达到大功率密度化，实现高分辨率加工，高光束质量意味着光纤激光器可以使用在材料加工、医疗、科学和国防等高端制造领域。
4、能效更高：掺杂光纤激光与YAG晶体激光相比可以实现宽带的光放大，并且泵浦光被封闭在光纤内，可以实现高效率泵浦。
5、长期稳定性强：不包含自由空间光学系统的光纤激光器，由于没有空间光学元件，不易受到尘埃、温度、机械等影响。
6、易实现大功率化：由于泵浦模块可以串联和并联，可通过多种设计增加输出功率。