世界上第一台80W可调掺铒光纤激光器

前言：掺铒激光器因其特殊的波长以及对人眼安全等独有特点，在自由空间光通信、激光雷达、环境检测、工件校准以及工业加工领域有着广泛的实际应用。而在这些实际应用中， 传统激光器的功率低、波长不可调、稳定性和光束质量差一直是限制该波段激光器得以充分利用的瓶颈。IPG Photoncis公司作为全球唯一一家可提供商业化的高功率的光纤激光器厂家，采用完全不同于传统激光器的设计结构，可从根本上根除传统激光器的弊端，为您提供高可靠性和稳定性的各种用途的光纤激光器。
    作为光纤激光器与光纤放大器的世界领袖-----IPG Photonics公司日前在德国推出了世界上第一台80W波长可调的掺铒光纤激光器，并正式投入商业应用。该激光器可在人眼安全窗口实现1550-1567nm调谐。
    首台机器被运往到英国国家物理研究所电磁与时间度量中心，据其研究人员说，“我们正在使用该激光器输出的目前世界上最高功率50 W来提供其独一无二的工业校准服务，用与于跟踪和测量激光功率在‘自由领域’和‘在光纤’两种情况下的变化。”
    内含电源的这一整套激光器是机架固定式结构，无需另外的冷却系统。通过末端带5.0 mm的准直器的光纤输出，提供真正意义上的单模，M2<1.05，随机偏振，发射线宽1.5 nm，波长可调，功率80W，功率稳定性小于2%。这些都是工业度量应用的关键要求参数。
    “该激光器拓展了IPG 公司于1996年开始研制出来的10W单模、波长固定的铒激光器产品系列，”IPG总裁和创始人Dr. Valentin Gapontsev 说， “2001年，我们迅速地把单模激光器功率提高到100W，在2002年实现了300W的多模输出。之前，世界上输出功率最大30W的可调铒激光器，也来自IPG公司。这台80W可调激光器是在IPG公司研制80W的铒放大器上开发出来的。这是我们公司一个巨大的成就。”
    “尽管今年曾报道过其他公司也研制出了80-100W的多模铒光纤激光器，然而IPG公司依然是世界上唯一一家可以提供功率在10W以上的商业化的掺铒光纤激光器。IPG公司总经理John Dalton补充道，“这可以证明为什么在实验室里可以演示高功率输出，而在客户提出的商业环境中，它的可靠性和稳定性却是完全不同的两码事。”
    在激光器内的激活光纤是一根单模的纤芯，它由镱-铒两种离子共同掺杂。混合多掺杂技术多年来被我们大家所熟知，因为这样它可以从泵浦源那里得到高效率的能量转换。
    这台80W的可调铒激光器基于IPG公司独一无二的全光纤化设计技术。带纤尾输出、宽发光面的多模二极管作为泵浦源，这要胜于二极管阵列条。采用单个多模二极管和专利技术的侧面泵浦技术，IPG公司的光纤激光器的输出功率很容易通过插入额外的二极管来提高，而不会对激光的可靠性有任何的负作用。单个二极管的使用寿命为300,000 --500,000小时，是二极管阵列条的100倍！侧面泵浦技术根除了端泵或共轴泵浦所固有的弊端！另外，熔融光纤耦合技术从根本上消除了传统激光器需要光学聚焦和校准的必要！它要比其他设计，比如端泵或者V型槽泵浦设计更加紧凑、牢固和稳定。
    1550nm的激光之所以对人眼安全，是因为这个长波段的光没有聚焦到人眼的视网膜上，所以相对于同功率、波长在1微米左右的激光，它大大降低了对视网膜的可能损害。所以，这个波段的激光器在自由空间应用比如自由空间通讯、扫描、传感和照明等领域有着急剧增长的应用需求。同时，在作为长波长的泵浦源和微芯片器件等方面均有巨大的发展潜力。
IPG公司也可以提供窄线宽、高峰值能量和线偏振选项的掺铒光纤激光器。
    “对这种激光器在高低功率应用领域的存在的确潜力，我们感到十分欣喜，”Dalton先生说，“IPG公司的全光纤化设计的低功耗、结构紧凑、与生具有的稳固性使得这些激光器是任何领域或者靠空气传播信号安装设备的最合适的选择。”
    另外，这款激光器在工业领域也有巨大实际应用。比如打标，切割和焊接。该激光集小巧的尺寸、高的电光效率以及对人眼安全于一身，使得它在远程领域应用中具有明显的吸引力。比如，在轮船制造业要求当场对管道焊接和加工。
    2000年，IPG公司就推出了他的100W连续的单模的掺镱光纤激光器。今年，IPG公司推出了他的6,000W的掺镱光纤激光器并宣布不久可以提供波长在1微米左右的20,000W的掺镱激光器。
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