ICCSZ訊 隨著光纖激光器的快速發(fā)展以及摻鐿光纖制備技術(shù)的不斷進步,摻鐿雙包層光纖激光器的輸出功率和光束質(zhì)量水平快速提高,開始廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。與此同時,相比于納秒量級的光纖激光器,皮秒、飛秒光纖激光器也在某些特定領(lǐng)域展現(xiàn)了獨特的優(yōu)勢,這些超快激光不僅在加工精度上更加精良,未來在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也將有廣泛的應(yīng)用。其中,保偏摻鐿光纖作為超快光纖激光器的關(guān)鍵原材料,長期以來被國外的供應(yīng)商壟斷,價格昂貴,且交付周期得不到保障,因此國產(chǎn)化任務(wù)迫在眉睫。
長飛光纖光纜股份有限公司(以下簡稱長飛公司),利用其高精度的打孔工藝制備的套棒,配以基于PCVD平臺多年沉淀經(jīng)驗制備出的精良摻硼應(yīng)力棒,及利用基于CDS的MCVD平臺制備的摻鐿芯棒,組裝成保偏摻鐿光纖預(yù)制棒,并結(jié)合特種光纖的拉絲工藝,經(jīng)過幾年的技術(shù)攻關(guān),推出了應(yīng)用于飛秒光纖激光器的30/250保偏摻鐿光纖,技術(shù)指標(biāo)如表1所示:
表1.30/250保偏摻鐿光纖技術(shù)指標(biāo)
光纖類型 |
YDF-DC-PM 30/250 |
|
光學(xué)性能 |
單位 |
指標(biāo) |
工作波長 |
nm |
1040~1090 |
包層損耗@1095nm |
dB/km |
<20 |
包層泵浦吸收@915nm |
dB/m |
1.8±0.2 |
包層泵浦吸收@975nm |
dB/m |
5.3 |
纖芯數(shù)值孔徑 |
N/A |
0.06±0.01 |
內(nèi)包層數(shù)值孔徑 |
N/A |
≥0.46 |
幾何/機械特性 |
||
纖芯直徑 |
μm |
30±2 |
內(nèi)包層直徑 |
μm |
250±8 |
涂覆層直徑 |
μm |
395±15 |
內(nèi)包層形狀 |
N/A |
圓形 |
篩選張力 |
Kpsi |
100 |
圖1.保偏摻鐿光纖端面圖
圖1所示30/250保偏摻鐿光纖主要應(yīng)用于超快光纖激光器的放大級。由于激光器峰值功率極高,非線性效應(yīng)顯著。為了有效地抑制非線性效應(yīng),需要在盡可能短的光纖使用長度下獲得高的轉(zhuǎn)換效率,長飛公司自主研發(fā)的保偏摻鐿光纖在915nm泵源作用下斜率效率達到75%,消光比達到90%,很好的滿足了該使用要求。
圖2.915nm泵浦光轉(zhuǎn)換效率測試結(jié)果
圖2顯示在915nm泵浦光作用下,斜率效率可達75%,在976nm泵浦光下的轉(zhuǎn)換效率會有所增加。且從圖3可以看出,輸出的光譜無次峰產(chǎn)生,未出現(xiàn)非線性效應(yīng)。
圖3.輸出光譜圖
超快光纖激光器在工業(yè)應(yīng)用中,為了保證加工精度,需要優(yōu)異的光斑質(zhì)量,因此光束質(zhì)量因子也尤為重要,長飛公司自主研發(fā)的30/250保偏摻鐿光纖在工作波長下的小于1.3。從圖4可以看出,光場的分布以基模為主,光束質(zhì)量好。
圖4.光場分布圖
長飛公司充分擁有完善的特種光纖研發(fā)生產(chǎn)平臺和多年特種光纖工藝沉淀,已具備研發(fā)滿足超快激光器系統(tǒng)需求的高性能保偏有源光纖實力。著眼于未來超快光纖激光器的應(yīng)用市場,長飛公司會努力優(yōu)化完善保偏有源光纖系列,為超快光纖激光器提供優(yōu)質(zhì)的國產(chǎn)有源光纖!
新聞來源:長飛