高功率脉冲光纤激光器的系列关键技术及其设备研究投资申请报告.doc格式【24页】

本项目的研究工作的主集团所清华大学兵器工业总公司等相 关单位在实验室中已经演示了超过或接近瓦的单纤激光功率输 技术关键拟采用主振放大结构的光纤激光器方案，利用短脉冲工作的小功率种子光纤激光器作为信号源，采用出，但般仅限于在实验平台上的短期激光演示，距离实用化的全光 纤激光器尚有较大距离，对具有更大应用前激光器能真正地在各种复杂环境的应用场合大显身手。

高功率光纤激光器的研究工作，近几年在国内若干单位也已经得 到很好的开展，目前工作主要集中于高功率的连续工作的光纤激光器， 中科院上海光机所中电的解决，也是影响光纤激光长期稳定工作的重 要因素最后，是光纤激光器的全光纤化问题，由于全光纤化的光纤 激光器对外界因素，如振动温飘等因素的影响的不敏感性，将使得 光纤期的实验研究已经表明，光纤与空气的界面层是损伤阈值最低的部 分，如何有效地保护光纤的端面是保证高功率的光纤激光器长期稳定 工作的重要因素此外，增益光纤的衰退问题，也即常称为光致黑效 应并 进而影响加工效果其次，光纤中非线性光学现象的克服问题，特别 是受激喇曼效应和受激布里渊效短，山洪挟沙量大，在山口形成冲击扇。

分 水岭海拔高程在以上，河流从山谷进入平原后，河道逐渐开阔， 域沱江水系。

除绵远河石亭江鸭 子河以及青白江四条大江河外，还有马牧河蒙阳河坪桥河蒋家 河沙河白鱼河龙桥河等九条内涝河，以及诸多都江堰水利灌溉 支渠。

它们共同组成了比较密集的市量 ，最多降雨量为最少降雨量为。

全市多年平均日照时数为，年均相对湿度。

表市月降雨量览表单位毫米 月份 降雨 量 水文 市河流众多，均属长江流风气候显著。

气温自西向东随地势的降低而逐渐降低，全市多年平均气温 ，月份平均气温为，月份平均气温，最高气温 为，最低气温。

全市降水量比较丰沛，雨量自西北向东南递减，多年平均降雨护区有着重要而巨大的影响。

项目区位详见图。

气象水文 气象 市处于四川盆地亚热带湿润的变电站， 为区域的供电提供了切实的保障。

给排水。

在鸭子河北岸的城市饮用水源水厂处于丁香。

基础设施现状 交通。

长廊区域内有保成铁路复线桥青广什公路桥 大桥三座跨河大桥青广什公路广木公路绕城线横跨长廊，鸭子河 两岸的河堤公路已经全线贯通，区内交通十分发达。

通讯务植树栽种成活的人工林，且质量不高。

树种有意大利杨树雪松水杉柳树香樟女贞槐树冬青等。

第二表现在草灌稀疏。

长廊的草灌稀疏，主要以季节性的农作物为主， 加上绿化带侧的小叶女贞毛叶年来川中丘陵地区森林 覆盖率的有了迅速的提高。

市森林覆盖率的增长与川中丘陵地区相 比，差距也是十分明显的。

项目所在区域的植被较差，第表现在树种单。

沿河南岸米 宽的绿化带均为年代通过义覆盖率达。

年，市森林覆盖率为 。

虽然市达到了平原绿化标准，但年全省森林覆盖率达 到。

表市月降雨量览表单位毫米 月份 降雨 量 水文 市河流众多，均属长江流域沱江水系。

除绵远河石亭江鸭 子河以及青白江四条大江河外，还有马牧河蒙阳河坪桥河蒋家 河沙河白鱼河龙桥河等九条内涝河，以及诸多都江堰水利灌溉 支渠。

它们共同组成了比较密集的市河流水网。

沱江水系的四条主要江河均发源于龙门山脉，属于麓头山暴雨区， 洪水峰高量大，汇流时间短，山洪挟沙量大，在山口形成冲击扇。

分 水岭海拔高程在以上，河流从山谷进入平原后，河道逐渐开阔， 形成宽浅河道，比降平缓，水流紊乱，属游荡性河流。

河流情况详见 图。

项目所在鸭子河情况 鸭子河，为沱江三源之，是湔江在境内的河段。

湔江古称湔 水蒙水彭水。

发源于彭州市北部龙门山脉九顶山神仙岩，分水岭 海拔。

上源银厂沟，东南流又称金河，至九陇镇关口处出山进入 成都平原。

再流经光纤化问题，由于全光纤化的光纤 激光器对外界因素，如振动温飘等因素的影响的不敏感性，将使得 光 此也更适合于作为加工用的激光光源。

此外，脉冲工作的高功率光纤 激光器也可以作为各种光频变换系统的初级光源，这主要是由于其横 模结构由光纤作的重要因素 此外，增益光纤本身在高功率工作条件下的衰退问题，也即常称为光致黑效应的解决，也是影响光纤 激光长期稳定工作的重要因素。

技术关键拟通过在增益空气界面的保护技术和增益光纤的防黑 化技术 前期的实验研究工作已经表明，光纤与空气的界面层是高 功率光纤激光器中损伤阈值最低的部分，如何有效地保护光纤 的端面是保证高功率的光纤激光器长期稳定工光放大器的工作谱宽， 有效地抑止高功率脉冲光纤激光器工作时的非线性效应。

将就非 线性效应产生的阈值条件损伤机制时阈与频阈的特征信号及 抑止条件，开展深入的研究。

内容高功率增益光纤与容易产生受 激喇曼散射和受激布里渊散射，这类非线性光学现 技术关键拟通过优化种子激光设计，优化多级放大器的放大特 性和隔离特性，优化种子光耦合条件和的发展。

三项目主要研究开发内容技术关键及主要创新点。

本项目的主要研究内容为通过研究要目的，正是从高精度激光加工的要求出 发，深入地探讨和分析上述加工用高功率脉冲光纤激光器所必须解的解决，也是影响光纤 激光长期稳定工作的重要因素。

技术关键拟通过在增益空气界面的保护技术和增益光纤的防黑 化技术 前期的实验研究工作已经表明，光纤与空气的界面层是高 功率光纤激光器中损伤阈值最低的部分，如何有效地保护光纤 的端面是保证高功率的光纤激光器长期稳定也达到了，其峰值功率达到了数 万瓦。

相比于连续工作模式，脉冲工作的光纤激光器其平均功率虽然 较低，但却具有更高的峰值功率，其与物质的作用效果也就更强，因 此也更适合于作为加工用的激光光源。

此外员首先在国际上实现了连续工作模式的光纤激光器单芯输出功率达到的指标，产生了极大的轰动，将原先光纤激点 高功率光纤激光器的研究是目前激光光电子领域最为活跃的研究 内容，其中工作于微米波段的掺镱的光纤激光器是大功率光 纤激光器中最为出色的。

年，英国南安普敦大学光电子研究中心 的研究人出和中红外激光输出。

技术关键拟采用大直径的保偏光纤实现高功率的线偏振输出，将采 用种子源的脉冲形状预控制技术抑止有害的非线性光学效应的产生。

在线偏振的高功率脉冲光纤激光器研制成功后，将代替现有的半 导体激光器泵浦固体激光器实现高功率的紫外激光和中红外激光输 出。

主要创新点 高功率光纤激光器的研究是目前激光光电子领域最为活跃的研究 内容，其中工作于微米波段的掺镱的光纤激光器是大功率光 纤激光器中最为出色的。

年，英国南安普敦大学光电子研究中心 的研究人员首先在国际上实现了连续工作模式的光纤激光器单芯输出功率达到的指标，产生了极大的轰动，将原先光纤激光器只能 输出小功率作为传感测量用光源的概念完全颠覆。

在年，脉冲 工作的光纤激光器平均输出功率也达到了，其峰值功率达到了数 万瓦。

相比于连续工作模式，脉冲工作的光纤激光器其平均功率虽然 较低，但却具有更高的峰值功率，其与物质的作用效果也就更强，因 此也更适合于作为加工用的激光光源。

此外，脉冲工作的高功率光纤 激光器也可以作为各种光频变换系统的初级光源，这主要是由于其横 模结构由光纤作的重要因素 此外，增益光纤本身在高功率工作条件下的衰退问题，也即常称为光致黑效应的解决，也是影响光纤 激光长期稳定工作的重要因素。

技术关键拟通过在增益空气界面的保护技术和增益光纤的防黑 化技术 前期的实验研究工作已经表明，光纤与空气的界面层是高 功率光纤激光器中损伤阈值最低的部分，如何有效地保护光纤 的端面是保证高功率的光纤激光器长期稳定工光放大器的工作谱宽， 有效地抑止高功率脉冲光纤激光器工作时的非线性效应。

将就非 线性效应产生的阈值条件损伤机制时阈与频阈的特征信号及 抑止条件，开展深入的研究。

内容高功率增益光纤与容易产生受 激喇曼散射和受激布里渊散射，这类非线性光学现象是导致光纤 激光器损坏的重要原因。

技术关键拟通过优化种子激光设计，优化多级放大器的放大特 性和隔离特性，优化种子光耦合条件和激级放大的技 术原理，实现短脉冲高功率的激光输出。

将就最佳的参数条件 的获得开展深入的基础研究。

内容高功率光纤激光器中非线性光学现象的消除技术 由于光纤激光器长度较大，非线性阈值较低，的调技术很难获得较 短的脉冲宽度，因此影响输出激光的峰值功率，并进而影响加工 效果。

技术关键拟采用主振放大结构的光纤激光器方案，利用短脉冲工作的小功率种子光纤激光器作为信号源，采用多 内容高功率光纤激光器的脉冲控制关键技术 光纤激光器的激光脉宽和峰值功率水平是影响加工质量和 加工效率的最为重要的因素。

由于光纤激光器般采用较长的光 纤，因此腔长也就较大，这使得采用常规掌握实用化高功率脉冲光 纤激光器研制过程中的系列关键技术，研制高性能的高功率脉冲光纤 激光器，特别是线偏振输出的全光纤化的高功率脉冲光纤激光器。

本项目具体的研究内容和相应的技术关键阐述如下实际加工工艺的要求，研制成功 实用化的高功率脉冲光纤激光器，促进我国特别是浙江省的相应产 业的发展。

三项目主要研究开发内容技术关键及主要创新点。

本项目的主要研究内容为通过研究要目的，正是从高精度