長飛公司—光纖激光器用光纖與器件解決方案—YOFC增益放大模塊—YDFA Gain Block

一、背景

光纖激光器，是利用摻稀土元素石英光纖作為增益介質(zhì)的一種固體激光器。主要由泵浦源、泵浦合束器、諧振腔、有源光纖及隔離器等部件構(gòu)成。

與傳統(tǒng)的固體激光器和CO₂激光器相比，光纖激光器具有三重優(yōu)勢(shì)。一是光束質(zhì)量好、能量密度高，適用于高速精密加工；二是運(yùn)行成本低，其高達(dá)30%的電光轉(zhuǎn)換效率，是現(xiàn)有固體激光器與氣體激光器無法比擬。同時(shí)由于采用光纖這種高比表面積介質(zhì)，散熱效果好，冷卻系統(tǒng)簡單且容易維護(hù)；三是柔性傳輸，光纖激光器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，采用光纖傳輸激光能量，與加工對(duì)象之間距離限制小，能與機(jī)械手臂等自動(dòng)化裝備集成形成柔性加工。

長飛光纖光纜股份有限公司（以下簡稱長飛公司）特種光纖業(yè)務(wù)已經(jīng)服務(wù)于我國光纖激光器行業(yè)多年，其提供基于光纖激光器的特種光纖均已批量生產(chǎn)走向市場(chǎng)，如泵浦源用多模尾纖、泵浦合束器用信號(hào)光纖、雙包層摻鐿光纖、隔離器與準(zhǔn)直器用信號(hào)能量光纖等。此外，高功率光纖光柵也即將面世。

圖1 光纖激光器綜合解決方案

當(dāng)前，光纖激光器主要采用模塊化設(shè)計(jì)，模塊化更利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝生產(chǎn)，后期檢修維護(hù)簡單高效。同時(shí)模塊化后，單個(gè)激光器也能作為能量模塊用于并列集成更高功率激光器，且運(yùn)行可靠性更高。基于以上原因，電學(xué)和光學(xué)分層設(shè)計(jì)組裝，光纖分層中最為重要的放大模塊根據(jù)功率和作用不同，分別設(shè)計(jì)成種子級(jí)模塊和增益放大模塊（以下簡稱Gain Block）兩部分。

二、長飛YDFA Gain Block介紹

長飛公司基于在光纖設(shè)計(jì)、制造，應(yīng)用的技術(shù)沉淀，提供光纖激光器用特種光纖解決方案的同時(shí)，為了更好的滿足光纖激光器生產(chǎn)廠家在性能改進(jìn)、成本管控及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化等方面的需求，推出YDFA Gain Block，該模塊使用了長飛公司的多模泵浦光纖，高性能雙包層摻鐿光纖及高精度匹配無源光纖。長飛公司通過穩(wěn)定的物料供應(yīng)和整機(jī)性能控制，為激光器廠家提供模塊化的解決方案。

其中中低功率脈沖打標(biāo)光纖激光器應(yīng)用的10/125，20/125等兩級(jí)核心增益雙包層摻鐿光纖，是長飛經(jīng)過多年研發(fā)與技術(shù)積累的成果。雙包層摻鐿光纖已在高摻雜濃度下實(shí)現(xiàn)了無光暗化，更高的包層吸收系數(shù)，更高的轉(zhuǎn)換效率和長期可靠性，加上長飛公司迅速響應(yīng)的技術(shù)支持，已經(jīng)使得長飛公司成為國內(nèi)光纖激光器市場(chǎng)的主流光纖供應(yīng)商。

圖2 長飛YDFA Gain Block

目前主要推出面向適用于MOPA及調(diào)Q的20W打標(biāo)光纖激光增益放大模塊，指標(biāo)如表1。在提供Gain Block的同時(shí)，長飛公司也將提供優(yōu)化的光纖熔接等技術(shù)服務(wù)。