2018-07-30
国内外光纤激光技术最新动态汇总
作者： 来源： 浏览：2542 时间：2014-9-13
OFweek激光网讯：近期，光纤激光技术发展日新月异，科研上收获新成果，企业开发新市场 ，军事用途获得新发现等等，以下是OFweek激光网编辑收集整理的近期国内外光纤激光技术新动态。
1、武汉正形成以锐科激光和华工科技为核心的光纤激光器产业链
闫大鹏是较早入选国家“**”的科学家之一，2007年初从美国一家重点实验室回国后，在武汉东湖高新区创办了武汉锐科光纤激光器有限责任公司。短短数年，公司成功研制出我国首台万瓦光纤激光器，打破了国外少数厂商对我国的技术封锁和价格垄断，迫使同类进口产品价格下降50%，抢占了国内30%的市场，产品出口欧洲、亚洲等国家和地区，成为全球第三家专门研发和批量销售工业光纤激光器的企业。如今，以锐科激光为核心，武汉邮科院、华工科技及多家高科技企业参与的光纤激光器研发产业链正在形成。
秉承人才优先理念，湖北省上下联动，武汉“光谷3551人才计划”、襄阳市“隆中人才计划”、宜昌市“三峡英才工程”、十堰市“武当人才计划”等引才工程，在海内外引起强烈反响。武汉大学、湖北大学等高校也分别实施优秀青年学术骨干引进计划、楚天学者特聘教授计划、阳光学者计划等，实现了引进一名人才、带活一门学科、推动一校发展。截至目前，全省入选“**”223人，全省通过4批“百人计划”引进海外人才255人。
与此同时，湖北还集中省级、武汉市、东湖高新区3级力量，建设武汉未来科技城和中华科技产业园等海外高层次人才创新创业高地；通过引才引资政策创新、经济合作模式创新以及良好的配套服务环境，支持一批科技创新团队开展高新技术研发，吸引全球华侨华人来创新创业。目前，武汉未来科技城共引进技术研发等项目70多个，入驻高层次人才1000余人，产出了富氧燃烧、生物炼油、光芯片、裸眼3D等10多项重大科技成果。
2、Nufern副总裁BryceSamson博士总结光纤激光器行业发展及市场前景
近期，《用于光纤激光器的特种掺杂有源光纤》短课程在武汉光电国家实验室A201举行，短课程由华中科技大学唐明教授主持，报告人为美国Nufern公司商业发展部副总裁BryceSamson博士。
Samson博士的短课程包括五部分：光纤的基础知识、稀土掺杂光纤、光纤激光器与放大器平台、新兴的光纤技术以及未来发展趋势、结论。主要就光纤激光器的行业发展以及市场前景进行了总结展望，着重介绍了稀土掺杂光纤的核心作用，如LMA（大模场）和CW激光（连续激光）方面。对用于1.5-2.0μm激光器的Yb、Er、Tm、Ho的掺杂石英光纤进行了综述报告。
对于光纤激光器用光纤的未来发展趋势，BryceSamson博士认为掺Yb大模场光纤将会被进一步优化，从而在抑制多模不稳定效应并保持光束质量的前提下能够进一步提高输出功率。另外一个研究趋势是继续研发新型光纤技术，优化光纤性能，从而不断提高光纤激光器件性能
最后BryceSamson博士对整个报告作出总结：第一：光纤激光产业受益于近10年间掺镱光纤及器件的标准化，因为标准化降低了技术成本并使新进入行业者无需生产光纤便能生产光纤激光器；第二：两微米光纤激光技术目前正在成熟并且新的应用领域不断涌现，从而增加了需求并不断降低相应光纤、器件和泵浦源的成本；第三：对于超快光纤激光器性能提升的研究兴趣在不断增长，具体研究工作包括不断提升大模场光纤性能直至其技术极限以及研发新型光纤技术。
3、中科院上海光机所高功率拉曼光纤激光器最新研究进展
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心冯衍研究员领衔的课题组，在高功率拉曼光纤激光器研究中取得新进展。提出了一种镱-拉曼集成的光纤放大器结构，有效地解决了拉曼光纤激光器功率提升的主要技术瓶颈问题，在1120nm波长，首次获得580W的单横模线偏振拉曼光纤激光和1.3kW的近单模拉曼光纤激光输出。
该项研究中，在一般的高功率掺镱光纤放大器中注入两个或多个波长的种子激光，波长间隔对应光纤的拉曼频移量。处于镱离子增益带宽中心的种子激光率先获得放大后，在后续光纤中作为泵浦激光对拉曼斯托克斯激光进行逐级放大。初步的演示实验获得了300W的1120nm拉曼光纤激光输出；接着采用较大包层（400mm）的光纤，获得了580W的单横模线偏振拉曼光纤激光和1.3kW的近单模拉曼光纤激光输出。鉴于目前高功率掺镱光纤激光器均采用主振放大结构，新提出的光纤放大器结构可用于进一步提升拉曼光纤激光的输出功率。初步的数值计算也表明，该技术方法有望在1～2mm范围内任意波长获得千瓦级激光输出。
该项研究得到了中国科学院百人计划、国家“863”计划、国家自然科学基金等项目的支持。
4、美国理波收购以色列光纤激光器制造商V-Gen
美国理波公司（Newport）7月24日宣布，公司已经和光纤激光器制造商V-Gen签订收购协议。V-Gen成立于1998年，总部设在以色列特拉维夫，现有约50名员工。2014年，该公司凭借着拥有最短脉宽的VPFL-ISP-1-40-HE-50000掺Yb光纤激光器获得PRISM奖。EranInbar，V-Gen的创始人和CEO表示：“我们很高兴能成为理波公司旗下的光谱物理激光集团的一分子，其遍布全球的销售和服务网络以及配套技术将帮助我们扩大业务。”光谱物理激光集团的高级副总裁和总经理DavidAllen认为：“V-Gen具有强大成长和盈利能力，我们预计收购完成后，公司的盈利将有所增加。”V-Gen预计收购在第三季度完成，并在收购结束后的12个月内，销售额达到1500-2000万美元。
5、海归团队主持制定首个脉冲光纤激光国标
海外创新团队赵青春团队落户佛山一年多就结出技术与产业硕果。据悉，团队近期正主持制定首个脉冲光纤激光国标。
2012年底，佛山引进赵青春博士领衔的海归团队，组建广东高聚激光有限公司。高聚公司董事长赵青春介绍，高聚的三大核心技术：半导体激光芯片、脉冲光纤激光、高功率半导体激光的成型技术，目前在全球都处于领先水平。高聚已申请15项发明专利，今年还将申请20多项发明专利。目前高聚已成为多个激光领域的领导者，创业目标是做产业链，从最核心的半导体激光芯片，最基础的材料器械到高端的激光光源系统。
今年年初，赵青春团队联合相关院士向国家层面提交了一份300亿元的激光发展计划，并通过了初次答辩。“希望佛山能够整合资源，争取在其中占到一席之位，打造佛山激光产业园，培育我们自己的全产业链。”赵青春的“佛山情结”溢于言表。
“先进的激光技术是未来装备制造业的核心。未来无论汽车、家具、模具、家电、服装、铝型材、新材料等领域，有了激光的加入，就意味着装备制造水平的飞跃发展。”赵青春举例，通过激光可给无人机空中充电；用激光从太空卫星传递数据到地面，只需37秒，比过去提速171倍；苹果手机60%的工序用激光制造技术；谷歌的无人驾驶汽车，就是靠光纤激光判断方位。
6、多功能光纤激光加工系统开发与应用最新进展
中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属先进制造技术研究所激光与智能能量场制造团队集成开发了一套多功能光纤激光加工系统，该系统把六轴工业机器人、国产大功率光纤激光器、多功能激光加工头、CCD定位系统、气流系统以及控制系统集成起来，能够实现三维和平面的激光焊接、切割、表面熔覆等激光加工。团队利用该系统进行了不锈钢、高反材料、异种材料的切割与焊接的工艺研究，取得了一系列的成果。该研究工作由焦俊科、孙加强、张天润、张文武等共同完成，并在“第十一届全国激光加工学术会议”上报道，受到了与会同行**和学者的广泛关注。
该研究利用CCD系统实现了光路校准的简单高效，成功解决了传统方法激光加工光路校准效率低下的问题。另外，通过工艺探索，成功解决了高反材料焊接时对激光吸收率低下的问题，通过短脉冲激光表面处理的方法，可使铜片对1064nm波长激光的吸收率从5%提升到85%，大大提高了激光的利用效率，使低功率激光器焊接紫铜成为可能。
通过多功能光纤激光加工系统的集成开发和工艺研究，掌握了系统集成和工艺开发中的关键技术，建立了工艺数据库，为该系统的产业化应用奠定了基础。
7、昂纳2014上半年营收大增光纤激光器业务“前景堪忧”
今年上半年，受益于电信运营商投资的增长，陷于转型低谷的昂纳光通信终于迎来了一丝转机。
昂纳光通信截至2014年6月底止的中期业绩表示，上半年营收4亿港元，同比增长55.93%，净利润776.8万港元。
今年主营业务光网络业务收入3.87亿港元，同比增长51.6%；其中海外业务增长更快，收入2.34亿港元，同比增长79.2%；国内市场收入1.77亿港元，同比增长25.1%。整体毛利率也从去年同期的29.6%回升至33.6%。
此外自动化业务收入1340万港元，占总收入的3.4%。昂纳宣称，通过其自动化业务的开展，公司已经成为领先的电子烟解决方案提供商。但其他按照昂纳多元化思路拓展的业务，包括光纤激光器、触摸屏等业务仍然处于初级阶段，没有带来具体的营收。
对于昂纳进入光纤激光器领域，有几位业者表示并不为奇。原因在于昂纳光通信深耕光纤激光器关键器件--光纤放大器多年，且技术背景深厚。但是，光纤激光器领域不仅技术门槛高，市场还存在几个巨头强有力的垂直整合能力不容忽视。
8、美国开发光纤激光系统：助力定向能武器
近期，美国陆军研究实验室计算与信息科学理事会（CISD）的智能光学团队及其合作伙伴开发、设计、演示并交付了世界上首个已知可工作的自适应相位光纤激光相干阵列系统，这将使士兵在战场上使用的定向能武器和激光通信系统更加有效。
这一智能光学团队的主要成员包括：电子工程师刘江博士、物理学家LeonidBeresnev博士，以及电子技术**GaryCarhart，他们均来自CISD的大气遥感分会。
美国陆军研究实验室（ARL）、国防先期研究计划局（DARPA）、麻省理工学院林肯实验室，以及各种学术合作伙伴间的合作协议，促进了自适应相位光纤激光相干阵列系统的发展。
此次自适应相位光纤激光相干阵列系统的演示是DARPA“神剑”项目的一部分，该项目的总体目标是发展光相控阵相干技术，以推动可扩展的激光武器的发展。
光纤激光阵列系统使用多激光束尾部的内部干扰反馈，以替代常规的置于激光束输出通道的分束器传感器，这使得系统提供的总能量与单片单孔径激光相同，但在合成光束的中心其能量密度却高出多倍。
该系统架构将使激光武器系统更加有效、更具杀伤力，更加机动化和易部署，因此，美国陆军可将其作为一种定向能激光武器系统而广泛应用于包括地面和空中在内的所有平台。
9、一种低噪声窄线宽高功率的单纵模光纤激光器获得中国专利优秀奖
在第十五届中国专利奖评选活动中，广东省腾讯科技（深圳）有限公司的“多策略的P2P连接建立方法”等4项发明专利、海信科龙电器股份有限公司和广东科龙空调器有限公司的“分体壁挂式房间空调器（K12010）”一项外观设计专利，被国家知识产权局和世界知识产权组织分别授予中国专利金奖和中国外观设计金奖；华南理工大学的“一种低噪声窄线宽高功率的单纵模光纤激光器”和深圳超多维光电子有限公司的“光栅、立体显示装置及立体显示方法”等51项获得中国专利优秀奖。
为落实科学发展观，鼓励发明创造，加快经济发展方式转变，推进创新型广东建设，省人民政府决定，给予该省获得金奖的单位每项专利100万元的奖励，给予获得优秀奖的单位和个人每项专利50万元的奖励。
10、德企推改进型方形/八边形光纤将用于光纤激光器
德国CeramOptecGmbH公司专注于光纤生产20多年，是一家同时具备光棒、裸纤、光纤跳线、定制型光纤束生产能力的企业。目前中国大陆地区由上海昊量光电设备有限公司独家提供销售和技术服务。
近期根据市场上精密激光加工领域企业的需求，CeramoptecGmbH将原先用于天文领域的方形/八边形高性能光纤经过进一步的改进后推向了工业激光加工市场。
此系列的光纤产品共有方形，矩形，八边形等多种规格可选。较传统的圆形光纤，方形/八边形光纤具有更高的耦合效率，极低的焦比退化，和出色的扰模匀化效果。普通的高斯分布激光，通过此类光纤后，可得到平顶光，光斑能量极为均匀。传输波长范围可覆盖160nm~2500nm，多种芯径和数值孔径（NA）可选。
试用过本产品的某公司工程师表示：此种光纤将会是精密激光加工领域极具性价比的解决方案，在性能上来说，很大程度上能取代匀化器来使用。在精密切割焊接等激光预处理领域，匀化后的光斑较能大幅提高加工精度，均匀性和一致性要远远高于传统的解决方案。
11、HongPo教授提出实现25kW光纤激光输出的发展思路
近期，应上海光机所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室的邀请，高功率双包层光纤激光器发明人之一HongPo教授来所访问，并在溢智厅作了题为“ImportantFactorsinPowerScalingConsiderations”的学术报告。
HongPo教授首先介绍了IPG公司的单模10kW光纤激光技术，在此基础上重点分析论述了提升光纤激光功率的主要影响因素。他指出，提升光纤激光器输出功率共存在四个关键点，分别为激光器结构、材料特性限制、光束质量问题、热效应与泵浦。随后，HongPo教授针对上述四个关键点分别展开了细致的分析，并且给出了一些具有启发意义和实践性的解决方案。最后，HongPo教授提出了一种实现25kW激光输出的发展思路。
12、紧追美国：英国国防部启动高能光纤激光武器研制
英国国防部官员称，该国将大幅增加对激光武器技术的投资力度，近期将启动激光武器演示机项目招标。
英国国防部国防科学技术实验室(Dstl)近日公布了定向能武器(DEW)发展计划，该机构计划年内进行招标并确定一家承包商开发激光武器。
英国定向能武器演示项目为期4年，目标是开发一种可进行外场试验性发射的高能激光武器系统。目前，激光武器系统的详细参数尚未确定。
欧洲导弹集团(MBDA)、洛克希德马丁英国公司、奎奈蒂克公司、泰勒斯英国公司、雷神英国公司以及其他公司可能参与竞标。
国防科学技术研究实验室将为该项目投入约3000万英镑(约合4900万美元)，中标者将在新财年开始(2015年4月)之前获得相关资金。
激光定向能武器拥有一系列潜在的军事用途，包括致盲、摧毁飞机和导弹上的光电传感器，甚至直接破坏飞机或导弹等平台。
英国国防部称，Dstl去年曾经授予MBDA一项射频定向能武器(RF-DEW)研发合同，以演示这种武器对电子装备的摧毁或损坏的机理和效果，以及研究射频定向能武器的防护技术。这项合同从2013年10月开始，2016年3月结束。
13、光纤振动传感安防系统达国内领先水平
近期，中国船舶重工集团公司第七〇五研究所研制的光纤振动传感安防系统，经过半年多的外场性能试验和改进优化，成功攻克了振动点高精度定位的技术难题，使系统定位精度达到了50米，优于国内同行业厂家100米的技术指标，达到了国内领先水平。
光纤振动传感安防系统是利用激光、光纤传感和光通信等高科技技术构建的安全报警系统，是一种对威胁公众安全的突发事件进行监控和警报的现代防御体系。该系统主要应用于边界防卫、周界安防警戒、家庭安防系统、管道防护、通讯和电力线缆保护等领域，在军用与民用领域具有广泛的应用前景。
14、美投入研究空气光纤空洞存活时间超激光脉冲百万倍
据报道，近期，美国的科学家正在研制一种新型空气光纤。该光纤摆脱了固体材料自身性能的局限，能够在太空中实现超远距离的激光通信。
目前的光纤产品，其结构一般由透明的玻璃管芯和由低折射材料制成的包裹外皮组成。不过，固体材料有着明显的缺点。一是能够传输能量有限，二是离不开铺设管道、安装支架等外部支持，使其无法在特殊环境中发挥作用。
美国马里兰大学物理学教授霍华德，将目光大胆投向了无形的空气。他和自己的团队设计出一种新型空气光纤。这种结构的空气光纤能够长距离、无损耗地传送光信号。
霍华德团队制造新型空气光纤的方法，是使用超强激光脉冲。激光脉冲能够在空气中电离出很细的“光丝”，而这些光丝会提高周围空气的温度，令空气扩散，并在其经过之后留下一条低密度的、内部空气折射率低于外部气体的空洞。
光丝存在的时间短得惊人，只有约一万亿分之一秒，而空洞则可以存活几毫秒，几乎是激光脉冲的一百万倍。
新型空气光纤可以应用到大气污染探测、高分辨率地图、军用激光武器等领域。
15、阿帕奇和山东海富荣获OFweek·2014优秀产品奖
9月2日，由OFweek中国高科技行业门户主办，OFweek激光网承办的"OFweek2014激光行业年度评选（OFweekLaserAwards）"在深圳四季酒店圆满结束。本着公平、公正、公开的原则，本次评选共设立3个奖项。经过数月的企业自荐、网络投票以及**推荐，最终14家企业脱颖而出，荣获最终大奖。
阿帕奇(北京)光纤激光技术有限公司凭借"YLS高功率光纤激光器"荣获"OFweek·2014优秀产品奖"。
YLS高功率光纤激光器综合使用成本低，高达33%的电光转换效率，极大的降低了使用成本。其电光转换效率比半导体泵浦YAG激光器高2-3倍，比CO2激光器高3倍，比灯泵YAG激光器高15-30倍。光纤激光拥有柔性导光系统，非常容易与机器人或多维工作台集成；体积小，重量轻，工作位置可移动；功率大，最大至十万瓦级；在工业应用上比传统激光器优越很多；一个激光器可以通过光纤分光成多路多台工作；免维护，使用寿命长；有极高的稳定性，大大降低运行中对激光质量监控的要求。
山东海富光子科技股份有限公司凭借"高功率（2000W）单纤准单模全光纤激光器"荣获"OFweek·2014优秀产品奖"。
单纤高功率（2000W）准单模全光纤激光器研制过程中使用的几个关键器件，比如光纤光栅，合束器，半导体泵浦激光器等的工作原理都已经被熟知，性能不断改善，已经完全达到了国内领先，国际先进水平；此激光器在中国的市场容量十分巨大，工业加工，高端制造等领域对高功率光纤激光器的需求急剧增长，目前国内对此类光纤激光器的需求，几乎完全依赖进口，价格相当昂贵，因此高功率连续型全光纤激光器的研发成果正好帮助国内市场解决这一问题。
