光纖激光器的特點(diǎn)與應(yīng)用

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入研究，光纖激光器的發(fā)展有了更大的突破，成為了近年來科研實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究項(xiàng)目，備受關(guān)注。本文闡述了光纖激光器的發(fā)展歷史，并分析光纖激光器具有的特點(diǎn)和應(yīng)用趨勢。

關(guān)鍵詞：光纖激光器；特點(diǎn)；應(yīng)用

光纖激光器推動(dòng)了現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的極速發(fā)展，其應(yīng)用范圍廣泛，當(dāng)前軍事領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等多個(gè)行業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用了光纖激光器相關(guān)研究成果，并且實(shí)現(xiàn)了行業(yè)的發(fā)展。光纖激光器的發(fā)展和應(yīng)用，對推動(dòng)社會(huì)多種產(chǎn)業(yè)都產(chǎn)生了巨大的作用。

一、光纖激光器的發(fā)展

光纖激光器的前身是半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體激光器于1962年問世，擁有距今逾40年的歷史，半導(dǎo)體激光器的成功為人們研究光纖激光器提供了條件。

美國光學(xué)公司E Snitzer等人在當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了關(guān)于光纖激光器的設(shè)想，他們利用摻稀土元素構(gòu)想出光纖激光器原理，不過當(dāng)時(shí)這種構(gòu)想沒能得到深入研究。

直到上世紀(jì)80年代，光纖激光器基于激光二極管泵浦技術(shù)得到了深入的研究，進(jìn)入了蓬勃的發(fā)展局面。近年來，國內(nèi)外對光纖激光器的研究越來越多，主要研究方面涉及到了高功率光纖激光器、窄線寬可調(diào)諧光纖激光器、超短脈沖光纖激光器等方面，成功推動(dòng)了社會(huì)各方面的發(fā)展。

二、光纖激光器的特點(diǎn)光纖激光器的特點(diǎn)與應(yīng)用

劉鈞旭

山東省博興第二中學(xué) 山東濱州 256500

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入研究，光纖激光器的發(fā)展有了更大的突破，成為了近年來科研實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究項(xiàng)目，備受關(guān)注。本文闡述了光纖激光器的發(fā)展歷史，并分析光纖激光器具有的特點(diǎn)和應(yīng)用趨勢。

關(guān)鍵詞：光纖激光器；特點(diǎn)；應(yīng)用

光纖激光器經(jīng)過更新?lián)Q代，已經(jīng)具有了很大的突破，目前的光纖激光器都提升了輸出功率、調(diào)諧范圍，這兩種特征是光纖激光器最顯著的特點(diǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)之后，第三代激光技術(shù)發(fā)展較為成熟，作為代表的光纖激光器擁有獨(dú)特的特點(diǎn)。

首先，光纖激光器已經(jīng)可以脫離泵浦波長的桎梏，不再受到這種波長的限制，光纖激光器利用了摻稀土離子，采用這種技術(shù)能夠完善激射波長，摻稀土離子的應(yīng)用有效調(diào)整光纖內(nèi)的摻雜結(jié)構(gòu)、濃度，并且可以科學(xué)設(shè)計(jì)泵浦方式與泵浦波光強(qiáng)度，極大的提高了激光器的性能。

其次，光纖激光器實(shí)現(xiàn)了超大功率激光的輸出，第三代激光技術(shù)中的研究使得激光器的作用更加完備。光纖激光器中的光纖具備良好的柔韌性，縮小激光器體積，現(xiàn)代社會(huì)研發(fā)的激光器具備體積輕便、系統(tǒng)集成的優(yōu)勢，而且光纖激光器的強(qiáng)度更勝以往，能夠長期在野外惡劣環(huán)境下工作。此外，光纖激光器表面積增大，有利于激光器的散熱，在制造過程中不用刻意配備專門的水冷系統(tǒng)，簡便了激光器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

最后，光纖激光器的光纖與通信光纖更加耦合，效率非常高，這也使得光纖激光器成為了實(shí)現(xiàn)全光通信的基礎(chǔ)。

三、光纖激光器的應(yīng)用

（一）激光切割應(yīng)用

光纖激光器作為切割的設(shè)備，為多個(gè)領(lǐng)域提供了方便，尤其是醫(yī)療器械行業(yè)，汽車制造行業(yè)、造船工業(yè)等，這些行業(yè)中需要處理的材料硬度大、數(shù)量多，利用傳統(tǒng)的切割設(shè)備已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求。而隨著光纖激光器的研究和發(fā)展，激光器功率范圍不斷擴(kuò)大，使得其切割作用得到更充分的發(fā)揮。光纖激光器能夠利用快速斬波的方法實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割，這種方式使得光纖激光器可以被用來切割不銹鋼動(dòng)脈管。光纖激光器具有高光束質(zhì)量，因此可以強(qiáng)化聚焦直徑，利用此種特點(diǎn)光纖激光器可以在醫(yī)療器件工業(yè)上發(fā)揮巨大作用。

（二）通信應(yīng)用

光纖激光器的研發(fā)促進(jìn)了通信領(lǐng)域的快速發(fā)展，其在通信領(lǐng)域中發(fā)揮的最大作用就是推動(dòng)了全光通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。全光通信網(wǎng)絡(luò)完善的過程中應(yīng)用的是摻鉺光纖激光器，這種激光器具有1.30m和1.55m波段激光，這兩種波段的激光被應(yīng)用于全光通信網(wǎng)絡(luò)的低損耗窗口，提升通信質(zhì)量。

而另一種激光器雙包層摻鐿光纖激光器優(yōu)化了放大器設(shè)備，其有效的處理了拉曼光纖放大器中存在的泵浦源問題。解決了泵浦源問題的拉曼光纖放大器為通信領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)，主要表現(xiàn)在這種放大器能夠在通信窗口任何波長段完成工作，促進(jìn)了通信光信號實(shí)現(xiàn)長距離、超長距離的工作目標(biāo)。

此外，大功率光纖激光器也是促進(jìn)先進(jìn)通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，其主要推動(dòng)了空間通訊和光孤子通訊技術(shù)的發(fā)展，大功率光纖激光器能夠連續(xù)輸出激光，并且能夠產(chǎn)生皮秒，甚至這種光纖激光器還能夠產(chǎn)生超短脈沖，使高質(zhì)量、大容量信息快速傳遞不再成為夢想，促進(jìn)了更快、更安全信息傳輸?shù)陌l(fā)展，其保障了全光通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（三）標(biāo)刻應(yīng)用

標(biāo)刻應(yīng)用的代表光纖激光器類型是脈沖光纖激光器，這種激光器具備優(yōu)質(zhì)的光束質(zhì)量，工作時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)長時(shí)間、連續(xù)性的工作狀態(tài)，而且脈沖光纖激光器可靠度高，能夠在標(biāo)刻工作中發(fā)揮效用。這種激光器擁有高電光轉(zhuǎn)換效率，其具備體積小、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)勢，受到了高速、高精度激光標(biāo)刻方面的青睞。

（四）材料處理應(yīng)用

現(xiàn)代科技領(lǐng)域中很多材料都要經(jīng)過特殊處理，光纖激光器在處理材料中發(fā)揮了重要的作用，其主要是利用材料吸收激光能量的部分可以快速通過熱處理達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前能夠利用光纖激光器處理的材料涉及到多種，例如陶瓷、塑料、金屬等。

四、結(jié)語

光纖激光器屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究內(nèi)容，其技術(shù)含量高，涉及知識面復(fù)雜，對實(shí)現(xiàn)智能化、科技化的社會(huì)有促進(jìn)作用。當(dāng)前國內(nèi)外對光纖激光器的研究十分熱衷，未來我們將在更多領(lǐng)域中看到光纖激光器的身影。

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