长春召开中红外波段大功率全光纤化激光器项目启动会

项目正式开始有两个明确的标志。一是任命项目经理、建立项目管理班子，二是下达项目许可证书。项目经理的选择和核心项目组的组建是项目启动的关键环节，强有力的领导是优秀项目管理的必要组成部分。项目经理必须领导项目成员，处理好与关键项目干系人的关系，理解项目的商业需求，准备可行的项目计划。

2021年10月下旬，长春召开“3～5微米中红外波段大功率全光纤化激光器基础研究”项目启动会暨2021年度总结会。

项目瞄准国际激光技术发展趋势和前沿，通过阐明高功率半导体激光泵源芯片和多种中红外玻璃涉及内在科学问题，攻克低损耗高性能中红外玻璃光纤制备、中红外光纤光栅/合束器/耦合器等制备、异质玻璃光纤的低损耗熔接和大功率中红外光纤激光热管理等关键技术问题，最终实现3～5μm波段大功率光纤激光输出。本项目将有力推动我国中红外光纤光学基础材料和关键核心器件的进步和发展，弥补国内空白。

全光纤结构的激光谐振腔使用全光纤元件，通过光纤熔接的办法使整个激光谐振腔形成一个整体。这种结构不仅使光纤激光器的结构简单、紧凑、免于维护，而且泵浦光的耦合效率高达95%以上。

大功率光纤激光器主要有两种谐振腔结构：一种是传统光学谐振腔，使用块状光学元件构成空间耦合谐振腔镜并实现泵浦耦合;另一种是采用全光纤元件的全光纤激光谐振腔。这两种结构的光纤激光器都采用掺稀土离子的光纤为增益介质。

其中，空间耦合结构的谐振腔与传统固体激光器谐振腔相同，两块镀膜镜片起着正反馈、选模和输出耦合的作用，它们构成激光谐振腔的反射大功率全光纤激光器及其关键器件技术研究 腔镜。这种空间耦合的激光器在实际应用中有较多缺点：

(1)环境机械振动和温度的变化易使空间耦合的谐振腔漂移而无法正常输出激光;

(2)两块谐振腔镜对环境洁净度和温度、湿度等都有较高要求;

(3)这种空间耦合的谐振腔难以封装，不利于光纤激光器的实用化和商品化;

(4)需要二色镜和透镜组来完成泵浦光耦合和激光谐振，这些元件都会产生损耗，增加激光器阈值，降低激光转换的斜率效率。这些缺点使空间耦合的光纤激光器在实际使用中经常需要专业人员来进行维护，实际使用价值大大降低。

全光纤结构的激光谐振腔使用全光纤元件，通过光纤熔接的办法使整个激光谐振腔形成一个整体。这种结构不仅使光纤激光器的结构简单、紧凑、免于维护，而且泵浦光的耦合效率高达 95% 以上，在实际中有重要的应用前景。

实用的光纤是比人的头发丝稍粗的玻璃丝，通信用光纤的外径一般为125~140 μm。一般所说的光纤是由纤芯和包层组成，纤芯完成信号的传输，包层与纤芯的折射率不同，将光信号封闭在纤芯中传输并起到保护纤芯的作用。工程中一般将多条光纤固定在一起构成光缆。

按照制造光纤所用的材料分：可以分为石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。其中，塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机局域网链路、船舶内通信等。通信中普遍使用的是石英系光纤。

新闻来源：西安光学精密机械研究所

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