光纤激光器发展史
自1962年首个GaAs半导体激光器诞生以来,光纤激光器的发展历程经历了多个阶段。早期的研究主要集中在短脉冲输出和波长可调谐性的扩展上,如密集波分复用(DWDM)和光时分复用技术的发展推动了多波长光纤激光器和超连续光纤激光器的进步。这些技术为低成本实现Tb/s的DWDM或OTDM传输提供了理想方案。
目前,全球光纤激光器研究的焦点集中在高功率光纤激光器、光子晶体光纤激光器、窄线宽可调谐光纤激光器、多波长光纤激光器、非线性效应光纤激光器和超短脉冲光纤激光器等方面。半导体激光器的功率提升和应用范围扩大,尤其在大功率半导体激光器泵浦的固体激光器领域,如DPSSL,结合了半导体和固体激光器的优点,但散热问题一直是关键技术挑战。
1964年,首台玻璃光纤激光器诞生,但由于泵浦源聚焦困难,发展受阻。随着半导体激光器泵浦技术和光纤通信需求的推动,掺铒光纤放大器(EDFA)的出现改变了局面。EDFA的诞生,使得光纤通信中单模光纤放大成为可能,但要实现高功率输出,需要解决单模EDFA功率限制的问题。通过改进光纤设计,如矩形内包层,光纤激光器功率逐渐提高,如今已经能够实现1000瓦的单根光纤输出。
随着光纤通信的广泛应用,光纤激光器在超快速光电子学、非线性光学等领域的重要性日益增强。其在阈值、振荡波长范围和波长调谐性能上的提升,使其成为未来高码率密集波分复用系统和相干光通信的重要组成部分。光纤激光器因其优秀的光束质量、转换效率、免维护、高稳定性和体积小巧等特性,对传统激光行业产生了深远影响,市场前景广阔。
最新的市场数据显示,光纤激光器供应商在关键应用领域的市场份额争夺战中占据优势,预计未来几年将持续增长。据预测,到2010年,光纤激光器将占据工业激光器市场四分之一的份额,销售量将以每年35%的增速从2005年的1.4亿美元增长至2010年的6.8亿美元,而同期工业激光器市场增长仅为9%。光纤激光器技术已成为研究热点,并将持续引领行业的发展趋势。
扩展资料
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。
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