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半导体泵浦固体激光器的竞争力在日益加强

据了解，2013年5月在德国慕尼黑光电展同期举行的提高前辈固体激光及光纤激光专家会议主要讨论了激光技术、激光发展趋势以及激光器发展远景，吸引了泛博的听众，会场座无虚席。

此次会议于5月14日下战书召开，持续三个小时，主要分为三个独立部门，分别讨论了半导体阵列泵浦固体激光器、光纤激光器以及超快激光器的相关研究，分别由来自德国研发和激光器制造的相关学术-产业应用交叉领域的富有特色的专家做学术讲演，同时也有来自美国Nufern和英国南安普顿大学的相关研究职员做专题讲演。

激光会议邀请夫琅禾费研究所所长Andreas Tünnermann教授担任会议主席。他做了振奋人心的讲演，先容了最新固体激光器和光纤激光器制造产业日益增长的重要性，其意义随激光光子学呈指数形式增长。

他总结到，“在过去数年间，半导体阵列泵浦固体激光器已经成为一种有竞争力并且输出功率可调的激光器设计方案，在科研和产业领域有着广泛的应用。我们已经获得了连续运转输出能量在10千瓦量级，电光效率高达30%的激光器，包括提高前辈的光纤激光器、碟片激光器、板条激光器结构。”

“至于脉冲运转方式，已有报道产生了千瓦级输出功率的飞秒激光器。光纤激光器和光纤放大器为此成就做出了凸起贡献，将会特别回顾和讨论。此外，市场发展也是讨论的一个子议题。”

增长的需求

首位做有关DPSSL(半导体泵浦激光器)讲演的演讲者是来自德国通快公司的Waldemar Sokolowski，他的讲演标题题目为《基于材料加工的1k盐城W功率多程激光平台》。讲演中指出了产业发展需要更高功率的激光和更通用的激光解决方案，而通快公司对此有着很多新的研究发现。

他总结到，“我们通常所听到的产业需求是，很多出产商在寻找一种通用的激光，能够知足所有种类的材料加工。但是，通快公司的实验研究表明，不同种类的材料加工应用实际上需要不同种类的激光作为加工工具。”

Sokolowski说：“在加工过程中有着诸多影响因素——例如材料类型、材料厚度、加工质量需求以及产品的结构，这意味着解决方案应该是不一样的。”

接下来Sokolowski向与会职员先容了通快公司的涵盖各种激光器类型的最新产品：Trudisk1000，其特征参数有：背向反射高度不敏捷、模块化设计、能量可调谐范围2kW、合用于极端寒热环境。

尽管Trudisk1000的能量暂时不能进级，其总效率高达30%，并有着单块集成电路设计和高背向反射容纳度，与TruDiode 903指标类似。薄膜面板这类激光有着广泛的应用范围，如钎焊、焊接、切割、沉积、硬化、快速成型制造。

    片状激光器

德国航空中央研究所技术物理所所长Adolf Giesen先容了片状激光器的众多上风。

“此项技术的贸易化可以分为三个枢纽领域：多模高功率激光、脉冲薄片激光器和系统小型化研究。”

“在第一个领域中，现在已有基于单薄片的输出功率10千瓦级多模激光系统，以及其他基于不同结构的输出功率为几千瓦量级的激光系统。”

“在第二个领域中，又细分为三个子领域：锁模振荡器，提供均匀功率为80W，脉宽为800fs的输出；再生放大器提供重频100kHz，脉宽400fs，单脉冲能量40μJ的输出，或者以腔倒空方式获得30ns，能量80mJ，功率750W的激光输出；小型化系统基于一个尼龙滑块大小的直流供电单元，以532nm波长传递3W能量。”

Giesen同时先容了在薄片能将某种机械质变成电量输出的器件激光研究和发展中取得的技术突破，“新加坡南洋理工大学的Peng，Lim，Cheng，Guo，Cheah 和Lai的研究小组的名为《1.1kW近基模Yb：YAG薄片激光器》的科研论文即将发表于光学快报。”Giesen如是说。

他还引用了Jenoptik的最新研究进展，后者搭建了一台名为JenLas D2飞秒再生薄片激光器，并提出所谓变化薄片的概念。在研究方面，Giesen高度赞扬了Max Born研究所和加尔兴MPQ的研究成果，前者获得了能量为1J，脉宽5ps的Yb：YAG薄片CPA系统；后者采用了同样的介质，获得了3kHz重频、脉宽1.6ps、单脉冲能量28m而疲劳裂纹的产生是由于材料局部围观塑形变形酿成的J的激光输出。

Giesen总结到，在薄片激光器研究领域有着积极的进展，包括几个传输100kW级功率的激光系统模型，如最有可能实现的高功率“人眼安全”武汉模型，和耦合更大激光能量范围，获取千焦耳级输出(相干公司)。