光纤激光器研发历程及趋势

光纤激光器的历史和激光器本身的历史几乎一样长。但是由于增益光纤和泵浦光源等技术上的限制，商用光纤激光器直到20世纪末才出现。20世纪70年代以来，随着光纤制备技术以及谐振腔结构的改进，光纤激光器有了很大的发展，特别是80年代中期英国南安普顿掺Er 3+光纤的突破，光纤激光器的实用化成为可能，并显示出十分诱人的应用前景，受到人们的广泛重视。90年代开始出现了双包层掺杂光纤激光器的研究。20世纪末宝利来公司的研究人员采用包层泵浦技术，在实验室获得了100 W的激光输出，使得光纤激光器的实用化进入实际阶段。2001年，SDL公司推出了第l 台商用的拉曼光纤激光器，采用Yb包层泵浦激光器泵浦光栅式级联拉曼激光器的结构，根据这种结构可方便地设计出适合输出1．30μm、1．45μm的谐振腔结构。IPG光子公司采用类似的结构实现了l200～l600 nm波段可选择任意波长的激光输出，输出功率达到了lO W。DIANOVE．M．等人用掺有P205的光纤实现l240 nm、l480 nm处的激光输出。2003年6月，美国IPG公司在德国激光展演示了一台1．1μm，连续输出10 kW的光纤激光器引起了业内的震撼！

　　高功率光纤激光器可能的应用包括：激光焊接(小于l mm的窄区) 、热处理、激光烧结、覆层塑料热合( 焊接)、软焊涂料剥除、连续缝焊激光成型、环氧固化自由形态加工、点焊医学应用、激光二极管泵浦应用激光照明以及表面溶解混合成型等。最可能的应用是在大尺寸制造领域，目前还没有发挥很大的作用。其中一些领域被看作是有发展潜力的领域，包括：汽车、采暖通风与空调( HVAC) 、导管制造业、大型金属结构等。光纤激光器有多种军事应用。例如用于目标捕获的激光指示器( 单脉冲能量大于l00 mJ ) 、激光测距仪(单脉冲能量大于l00 mJ，脉宽小于lOns) 以及功率大于100 kW( 目标是1 Mw) 的激光武器。得到美国国防部高级研究计划署( DARPA) 资助的美国诺斯罗普·格鲁曼( NOC) 公司以及SPI 和IPG公司利用多光束相干合束技术研究高功率光纤激光器，为机载和舰载应用开发高于l00 kW的光纤激光武器。