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光纖激光器發展歷史
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1962年世界上第一個GaAs半導體激光器問世以來,已有四十余年的歷史,現在半導體激光器已廣泛地應用于激光通信、光盤存儲、激光檢測等領域。 隨著半導體激光器連續輸出功率的日益提高,其應用范圍也不斷擴大,其中大功率半導體激光器泵浦的固體激光器(DPSSL)是它最大的應用領域之一。這一技術綜合了半導體激光器與固體激光器的優點,不僅將半導體激光器的波長轉換為固體激光器的波長,而且伴隨光束質量的改善和光譜線寬的壓縮,以及實現脈沖輸出等。半導體激光器體積? ⒅亓殼幔苯擁繾幼⑷刖哂瀉芨叩牧孔有剩梢醞ü髡櫸鶯涂刂莆露鵲玫講煌牟ǔび牘燙寮す獠牧系奈詹ǔは嗥ヅ洌舊淼墓饈柿拷喜睿伊礁齜較蠆歡猿疲崮L匭砸膊瘓±硐搿6燙寮す餛韉氖涑齬饈柿拷細擼瀉芨叩氖奔浜涂占湎喔尚裕餛紫嚦磧牘饈⑸⒔潛勸氳繼寮す廡〖父雋考丁6雜贒PSSL,是吸收波長短的高能量光子,轉化為波長較長的低能量光子,這樣總有一部分能量以無輻射躍遷的方式轉換為熱。這部分熱能量將如何從塊狀激光介質中散發、排除成為半導體泵浦固體激光器的關鍵技術。為此,人們開始探索增大散熱面積的方法。 方法之一就是將激光介質做成細長的光纖形狀。 所謂光纖激光器就是用光纖作激光介質的激光器,1964年世界上第一代玻璃激光器就是光纖激光器。由于光纖的纖芯很細,一般的泵浦源(例如氣體放電燈)很難聚焦到芯部。所以在以后的二十余年中光纖激光器沒有得到很好的發展。隨著半導體激光器泵浦技術的發展,以及光纖通信蓬勃發展的需要,1987年英國南安普頓大學及美國貝爾實驗室實驗證明了摻鉺光纖放大器(EDFA)的可行性。它采用半導體激光光泵摻鉺單模光纖對光信號實現放大,現在這種EDFA已經成為光纖通信中不可缺少的重要器件。由于要將半導體激光泵浦入單模光纖的纖芯(一般直徑小于10um),要求半導體激光也必須為單模的,這使得單模EDFA難以實現高功率,報道的最高功率也就幾百毫瓦。 為了提高功率,1988年左右有人提出光泵由包層進入。初期的設計是圓形的內包層,但由于圓形內包層完美的對稱性,使得泵浦吸收效率不高,直到九十年代初矩形內包層的出現,使激光轉換效率提高到50%,輸出功率達到5瓦。1999年用四個45瓦的半導體激光器從兩端泵浦,獲得了110瓦的單模連續激光輸出。近兩年,隨著高功率半導體激光器泵浦技術和雙包層光纖制作工藝的發展,光纖激光器的輸出功率逐步提高,目前采用單根光纖,已經實現了1000瓦的激光輸出。 近期,隨著光纖通信系統的廣泛應用和發展,超快速光電子學、非線性光學、光傳感等各種領域應用的研究已得到日益重視。其中,以光纖作基質的光纖激光器,在降低閾值、振蕩波長范圍、波長可調諧性能等方面,已明顯取得進步,是目前光通信領域的新興技術,它可以用于現有的通信系統,使之支持更高的傳輸速度,是未來高碼率密集波分復用系統和未來相干光通信的基? D殼骯庀思す餛骷際跏茄芯康娜鵲慵際踔弧? 光纖激光器由于其具有絕對理想的光束質量、超高的轉換效率、完全免維護、高穩定性以及體積小等優點,對傳統的激光行業產生巨大而積極的影響。最新市場調查顯示:光纖激光器供應商將爭奪固體激光器及其他激光器在若干關鍵應用領域的市場份額,而這些市場份額在未來幾年將穩步看漲。到2010年,光纖激光器將至少占領工業激光器28億美元市場份額的四分之一。光纖激光器的銷售量將以年增幅愈35%的速度攀升,從2005年的1.4億美元增至2010年的6.8億美元。而同期,工業激光器市場每年增幅僅9%,2010年達到28億美元。

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