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光纤激光器国产激光器排名
【光纤激光器】国产激光器排名
受电信、半导体和消费电子行业的推动，光电技术和光纤技术在20世纪90年代取的了巨大成就。
尽管这些行业在近几年遭受很多阻力而陷入低谷，但是其中很多先进技术却在其它行业比如光纤传感得到了全面发展，呈现出另一番蓬勃气象。
光纤传感集成了在光纤技术、激光技术和光电探测等多领域所取得的巨大突破表现出极具活力和发展前途。
同时，由于各相关光电子制造的成熟，它们的成本也大幅降低，大力推动了光纤传感的发展。
与传统传感技术相比，基于光纤的传感器主要有如下几大优势：
（1）、重量轻、结构紧凑、易多路复用
（2）、抗恶劣环境、抗电磁干扰、抗化学腐蚀
（3）、在传感点无需用电、可以长距离分布式传感
（4）、可低成本大规模生产
继光纤通讯后，光纤传感迎来了重要的发展契机，在安保、军事、石油/天然气、电力以及科学研究方面享有广泛而巨大的应用价值，尤其是在西方发达国家更有燎原之势，前途不可限量！
单频光纤传感技术
然而目前市场上尤其是在中国，布拉格光纤光栅（配备ASE宽带光源）和基于光时域反射的分布式传感器是应用最为广泛的光纤传感技术，该技术基本上可以满足中低端一般市场的需求而被业内人士所熟知。
而现在介绍的光谱线宽窄至2kHz的单频光纤激光器，及其引申出来的最新一代光
传感技术完全有别于我们现在所乐道的光纤传感。
这种新的技术方案完全胜任电传感和一般光纤传感无法完成的高端市场对超远距离、超高精度和超高敏感的更高需求，而这在中国尚处于立项和预研阶段。
采用单频光纤激光器做光传感，其光学原理就是光频时域反射，或称之为频率调制连续波技术（FMCW）。
在该技术里，从众多传感头返回的信号光不再是被时间分割，而频率。
在该全新的
光纤传感系统里我们介绍的单频光纤激光器具有如下鲜明特点：
（1）、功率连续输出、波长线性可调
（2）、光谱线宽2kHz、相干长度100公里
（3）、频率稳定性10Mhz、相位噪声比DFB激光器低2个数量级
（4）、天生的线偏振功能、绝对单横/纵模
以上卓越的技术特点使得超高性能的光干涉传感成为可能和现实。
基于FMCW技术的传感系统可以通过PZT波长调制功能充分利用该种激光器：
从传感头返回的信号光与激光本机振器一起混频，产生一个拍频，然后再进行电处理和分析，这就是我们所说的相干探测。
众所周知，相干探测有别与直接探测之最大特点就是灵敏度极高和探测距离超远，它一般可以探测到百亿分之一微弱的光信号，这是直接探测所不敢想象的。
应用领域
1、安保/军事
尤其是在美国9.11事件后，对生命财产和公共设施等的安全保护业已成为一个全球性的话题，且日益紧迫。
光纤传感解决方案广泛应用在包括军事设施、机场、核电站和船舶等领域，可大大提升安全系数，尤其是在广袤的国土边界可实现高精度而低成本的实时传感和探测，这对国防保护和国家安全具有重大意义！
在军事武器系统上，可应用于潜艇通信、雷达、非致命武器、激光测距和水雷探测。
而一般的民用的光纤传感系统无法提供这些领域对高精度和远距离的要求，采用单频光纤激光器和相干探测几乎是唯一但却是最好的选择。
2、石油/天然气
随着原油价格的不断上涨，以及探测新石油储量日益困难，石油公司都在考虑如何从现成的油田开采出更多的石油。
据美国石油工业消息称，受目前地质勘探技术的限制，我们一般只能开采出油田实际储量的30%，而70%的石油储量因为勘探技术的落后而未能被发现和开采利用，这是一个天大的浪费！
采用光纤传感技术来探测石油可以实现油田70%储量的探明量，整整提高了40%！
同时，光传感系统价格大大低于任何替代方案，极合适大规模应用。
另外，光传感在石油钻井和油/气输送管道上能大幅度地提高对压力和温度的测量。
目前全球总共有880,000口石油井，而且每年新增80,000口。
而目前这些油井绝大部分是通过电子监控系统来测量井下的压力和温度，这些电子系统在传感点上都需要用电，同时所需器件价格十分昂贵，既不安全又不经济。
光纤传感应该取而代之，实在
必行。
单就北美国家就有200万公里长的石油/天然气输送
管道，全球大约有500万公里。
如何确保这些管道的安
全？
目前一般的做法，也是最笨的方法，就是派人开车
或乘专机沿着管道路线一路巡逻下去。
无疑这不但劳民
伤财，而且效率很低，很多潜在问题都无法及时发现而
终成大错。
采用单频光纤激光器做成的分布式光纤传感
系统可同时探测温度和压力两个参数，对超过100公里长的运输管道进行实时监控，及时发现问题，随时找到潜在危险。
3、电力系统
在美国大约有200,000公里的高压电源线，而据美国电力研究院估计，因为对高压电线的压力和温度缺乏精确测量，美国每年都要丢失数十亿美元的电能。
那么在中国呢？
一套单频光纤激光器组成的分布式的光纤传感系统可以提供温度小于1°C、压力小于10-6的精度，传感距离超过100公里，实时监控。
研究和开发
除了以上传感市场外，科学研究和技术开发单位，如各种高校、政府代理，他们对长相干长度、低相位噪声的光源越来越感兴趣。
大学和研究实验室一般倾向于购买我们高功率的单频光纤激光器（最大功率可达5W）来做他们的各种实验，这包括电子工程、物理研究、激光和光学等等。
光域激光有限公司
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光纤激光器的激光雷达应用
光纤激光器的激光雷达应用
ETSC-TECH东隆科技·激光雷达是一项正在迅速发展的高新技术，在军事部门具有广泛的用途，受到了各国军事部门的极大关注。
国际导弹技术控制法明确指出：
“激光雷达系统将激光用于回波测距、定向，并通过位置、径向速度及物体反射特性识别目标，体现了特殊的发射、扫描、接收和信号处理技术”，并把激光雷达作为限制扩散的军事技术之一。
激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物。
激光问世后的第二年，即1961年，科学家就提出了激光雷达的设想，并开展了研究工作。
40年来，激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始，逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术，陆续开发出不同用途的激光雷达，使激光雷达成为一类具有多种功能的系统。
激光雷达之所以受到关注，是因为其具有一系列独特的优点：
具有极高的角分辨率、具有极高的距离分辨率、速度分辨率高、测速范围广、能获得目标的多种图像、抗干扰能力强、比微波雷达的体积和重量小等。
但是，激光雷达的技术难度很高，至今尚未成熟，而且在恶劣天气时性能下降，使其应用受到一定的限制。
激光雷达仍是一项发展中的技术，有的激光雷达系统已经实用，但许多激光雷达系统仍在研制或探索之中。
激光雷达类别可以从不同的角度来划分。
若按用途和功能划分，则有精密跟踪激光雷达、制导激光雷达、火控激光雷达、气象激光雷达、侦毒激光雷达、水下激光雷达等；若按工作体制划分，则有单脉冲、连续波、调频脉冲压缩、调频连续波、调幅连续波、脉冲多普勒等体制的激光雷达。
下面分别介绍军事部门大力发展的几类激光雷达。
·一、侦察用成像激光雷达
激光雷达分辨率高，可以采集三维数据，如方位角-俯仰角-距离、距离-速度-强度，并将数据以图像的形式显示，获得辐射几何分布图像、距离选通图像、速度图像等，有潜力成为重要的侦察手段。
法国Keopsys公司研制的1.06μm脉冲光纤激光器，具有高脉冲能量30μJ，重复频率可调5kHz--50kHz，体积紧凑，高稳定性与牢固度，光束质量好，适合激光雷达与地形探测（三维成像）等应用。
·二、障碍回避激光雷达
许多国家在研制直升机用的障碍回避激光雷达，研制直升机超低空飞行用的障碍回避系统，比如用于探测电话线、动力线之类的障碍。
该系统使用激光发射机和旋转全息扫描器，探测直升机前很宽的范围，可将障碍信息显示在平视显示器或头盔显示器上。
吊舱中安装激光发射机、接收机、扫描器和支持系统。
电子装置由计算机、数据和视频记录器、定时电子系统、功率调节器、制冷系统和控制面板组成。
法国Keopsys公司研制的1.5μm二极管泵浦脉冲光纤激光器具有高峰值功率1kW--25kW与高脉冲能量150μJ，重复频率可调1kHz—1MHz，小体积，设计牢固，低功耗，光束质量好，操作安全，适合激光雷达测距以及夜晚飞行与低空飞行中的障碍物探测等应用。
·三、大气监测激光雷达
激光雷达通过测量大气中自然出现的少量颗粒的后向散射，可以检测风速、探测紊流、实时测量风场等。
由于返回的后向散射辐射很微弱，因而大气监测激光雷达需要使用灵敏的接收器。
·四、制导激光雷达1.5μm超小体积免制冷脉冲光纤激光器
以非制冷二极管泵浦固体激光器为基础的工作波长1μm左右的激光雷达系统，可以提供以距离和强度为基础的高分辨率影像。
激光雷达得到的影像不同于红外影像，允许使用比处理红外场景简单的算法实现自主目标捕获。
因此，激光雷达寻的器可以为空-地武器提供自主精确制导手段。
随着成本的降低，激光雷达寻的器还将用于短程消耗性弹药。
美国陆军和空军开展了多项激光雷达制导技术的研究工作。
按照国防部的“武器自动目标识别”科技目标，美国陆军正在试验将成像红外传感器自动目标识别用的图形识别算法用于激光雷达。
目标是演示将快速响应和低虚警相结合的自动目标识别技术。
该技术将允许发展以有限搜索、发射前锁定和发射后锁定模式工作的武器。
有效的自动目标识别能力可以给士兵提供直接攻击、发射后不管的武器。
这种武器能在发射后捕获目标，锁定丢失后能自动再捕获目标，识别友军，并为弹头选择最佳瞄准点。
法国Keopsys公司研制的1.06μm单频窄线宽CW光纤激光器具有窄线宽100kHz，高输出功率5W，适合高精度激光雷达应用。
法国Keopsys公司研制的1.5μm超小体积免制冷脉冲光纤激光器（见下图）满足了制导激光雷达小体积的要求，其尺寸只有?
90mmx20mm，重量只有100g以下，极低功耗5W，设计牢固可靠，高峰值功率4kW，重复频率10kHz~300kHz，适合导航系统（导弹控制，„）与军用遥感勘测（目标识别，标示，测距，„）等应用。
超小体积设计得益于Keopsys的V型槽侧面泵浦VSP专利技术。
光通讯
激光网
光学网
光电商情网
光纤激光器在激光微加工中的应用激光防护
光纤激光器：
金属薄膜的激光微加工
已有几种激光器可被用于切割，打孔，焊接，以及改变相对厚的金属的表面，这些技术被广泛用于各种工业，包括了汽车，造船，以及医疗器械工业。
然而，许多最近新兴的应用方面要求使用很薄的金属薄膜来进行激光加工，并且要求很高的精确度和光洁的边缘。
近几年来，人们提出了许多用于激光微加工的新激光技术。
这些激光器具有很好的模式质量及可聚焦性，这两个因素对于获得很小的特征尺寸以及很光洁的边缘来说是很重要的。
在本研究中，我们比较了使用几种不同类型的低功率激光得到的结果，这些激光波长包括了355nm,532nm,1064nm以及1.085μm。
本文主要关注将不同厚度复杂形状的金属薄膜切割成多个部分。
激光的优势
虽然用来加工金属有很多不同的技术，但是他们都具有一些缺陷，尤其是与激光相比的时候更是如此。
比如，你可以利用EDM（电火花加工）来很有效的加工金属，但是这个过程在加工对象的最小特性尺寸上存在着限制。
此外，与激光相比，EDM越小的电极越昂贵而且越容易故障，频繁的更换更增加了开支。
蚀刻技术也被用于加工金属，这些技术在某些情况下可能十分经济，但是这种加工方法也有着一些严重的缺陷。
首先，蚀刻加工需要很多步的加工工序，而激光加工只需一步便可完成。
其次，人们不得不处理蚀刻技术导致的一些腐蚀性化学制品和有毒废品。
最后，纵横比局限为1:
1,在这种情况下甚至会出现底切作用或者锥形侧壁。
与此同时，机械打孔或者刻槽特征直径局限在250μm。
虽然有100μm的钻头出售，但是这些钻头不仅价格昂贵而且使用寿命短。
使用激光来将金属切割成不同的形状和样式带来了许多了便利。
利用了激光以后，不再需要考虑钻头破损和工具磨损的问题。
此外，利用激光技术对可达到的孔直径以及特征尺寸的限制小的多。
激光技术也使在有角度或者弯曲的表面钻孔成为可能，而且不论材料是硬质还是软质均适用。
另外，激光设备的可编程特性也使得在很短周期时间内高速完成数千个这类的高速打孔和常规应用成为可能。
在这个研究中，我们评估了许多难以加工的薄膜金属，包括了铜（Cu），铜铍合金（BeCu），磷青铜（Pponze），钼（Mo），不锈钢（SS），镍（Ni），铝（Al），钛（Ti），回火钢（TS），以及具金属性质的氧化铟锡（ITO）薄层（在软与硬材料基片上）和其它金属的薄覆盖层。
在要求光洁边缘和特征尺寸小的主流加工和外来加工应用方面目前都使用着上述的金属。
厚度很薄的金属膜目前倍受关注。
随着电路不断的变小而且更加集成，绝缘体和导体的厚度也在不断变薄。
在这些方面有些很有趣的应用，其中之一就和很薄（通常为几百个埃）的导体材料有关，例如Cu，Au，Ag，和ITO。
这些金属在薄膜的形态下表现出很有趣的特性，它们受到激光的作用时，其表现与它们在块状下反应稍有不同。
比如，烧蚀“厚”金属时（厚度约大于1微米）需要的能量密度在几个到几十个的J/cm2数量级，而同样的金属在薄膜形态下只用1J/cm2的几分之一就足以从基片上剥离该金属。
这些薄膜被用于许多产品，如，触摸屏，平板显示，飞机驾驶舱，以及医疗器械，这只是几个例子，而更多的应用尚在研究开发中。
在每个例子中，我们都使用了低功率的激光（小于100W，大部分情况下都是远小于这个值）。
因此，我们把金属的厚度限制在小于20密耳（500微米）。
研究中，我们使用相干公司（加州，SantaClara）Avia355nm，3W的激光器，PhotonicsIndustries公司（纽约州，Bohemia）532nm，7W的激光器，光谱物理公司（加州，MountainView）1064nm,3W的激光器。
在研究中，我们没有使用CO2激光器或准分子激光器。
这是由于对我们所研究的金属来说，CO2激光发生了反射，而准分子激光器的商业化程度还不足以满足此类工作。
我们还使用了1.085微米波长，100W的光纤激光器进行了一些实验并对结果进行了讨论。
二极管泵浦的固态激光器在短波长时有着优良的光束质量，可被聚焦成20微米或更小的光斑。
由于这比我们在实验中所要研究的特征尺寸小的多，因此我们需要多次进行打孔或者刻槽。
我们将DXF文件导入光学加工软件并且加上激光参数。
这样，我们便得到了一个存有所有加工信息的加工文件，这便于日后的参考和使用。
需要指出的是，这里所附的所有图片（除了特别指出的一张），即高分辨率的照片都是用40倍放大的立体照相设备在激光加工完成后直接拍摄的，并未经加工后的清洗。
因此，这里给出的图片可以认为是“最差”的情况。
此外，所有的附图都是利用检流计扫描光束得到的，并未利用辅助气体。
图1a：
355nm激光在125μm厚的铜上的切口
图1b：
532nm激光在125μm厚的铜上的切口
图2a：
355nm激光在150μm厚的铍铜合金上的切口
图2b：
532nm激光在150μm厚的铍铜合金上的切口
图3a：
355nm激光在50μm厚的钼上的切口
图3b：
532nm激光在50μm厚的钼上的切口
图4a：
355nm激光在100μm厚的不锈钢上的切口
图4b：
532nm激光在100μm厚的不锈钢上的切口
图5a：
355nm激光在125μm厚的回火钢上的切口
图5b：
532nm激光在125μm厚的回火钢上的切口
图6a：
355nm激光在330μm厚的镍上的切口
图6b：
532nm激光在330μm厚的镍上的切口
激光加工结果
这里我们给出了一些激光加工的结果，其中包括了两种不同激光的对比：
355nm激光（所有的图a）和532nm（所有的图b）。
图1给出了一个典型的切割，它利用这两种激光来切割125微米厚度的铜；所有情况中，切口均在大约75到85微米范围内。
虽然两种激光的切割结果都很不错，但是532nm激光耦合得非常好，而且与355nm激光的结果相比，加工时间更快而且更加光洁。
355nm激光适合用在印刷电路板加工方面，因为532nm激光与电介质的耦合不如355nm的紫外激光好。
图2给出了同样的两束激光作用在150微米厚的铜铍合金上。
这些结果与铜的结果进行了很好的对比（磷青铜的结果也是如此，这里并未给出）。
所有这些金属铜和金属合金都与两种激光耦合的很好。
这里我们需要指出的是，我们用1.085微米的光纤激光器无法得到铜的光洁加工，这是由于在1.085微米波长时反射率太大了。
图3给出了激光切割钼同样的图样。
532nm激光与钼的耦合并不如它与铜的耦合，虽然这种激光仍然可用。
将这些结果与100微米厚的不锈钢（图4），回火钢（图5），镍（图6）的结果进行对比。
这里需指出，铝对532nm激光响应并不是很好，而355nm激光倒可以在300微米厚的铝板上进行很好的切割（图7）。
作为比较，图8给出了与图6a一样的切口，就是使用355nm激光切割镍，但是图8中我们还使用了在弱酸条件下，用超声波进行激光加工后的清洗，这就给出了一个非常光洁的最终产品。
图9给出了355nm激光切割125微米厚的钼得到的图样。
图中的“臂”延伸到图中给出的以下约25毫米处。
由于切割口只有稍许加热，因此我们没有看到表面的不平，而这种现象在使用很多“热”激光器时是很常见的。
图7：
355nm激光在300μm厚的铝上的切口
图8：
图6a所示样品经过超声波清洁的结果
图9：
激光在钼上的指状切口
我们也观察了使用1.5微米的光纤激光器的效果。
我们使用它无法刻蚀任何铜基金属。
然而，对其他金属，如不锈钢，回火钢，以及镍，其加工速度快（相对），刻蚀质量好，结果很令人满意。
我们注意到在这里，实验室设备是处在碱性条件下的，所以我们使用了一个固定光束传输系统，并使用了高度的气体辅助。
我们也研究了13ps，1064nm激光的使用效果。
我们发现切割质量非常的好，虽然我们并未将这种激光进一步对其他金属进行验证，但是可以相信，这种激光将对相当大范围内的物质有效。
图10a给出的是利用光纤激光器切割不锈钢的图，图10b给出的是利用皮秒激光器在不锈钢上产生的25微米的切口。
注意到光纤激光器的结果与其他的结果相比不太均匀，但是这是由于人为设置仓促产生的原因，不是由于激光光源本身的缺陷。
图10a：
1.085μm光纤激光在100μm厚的不锈钢上的切口
图10b：
1064nm皮秒激光在不锈钢上的切口
图11：
塑料上金的镀膜的复合图样
最后，图11给出了刻蚀喷镀在聚酯薄膜上的黄金的复合图样。
利用激光我们可以很容易且干净的将很复杂而密集的图样薄膜剥离，使用355nm或者532nm激光取决于基片以及要求的特征尺寸。
基于检流计的光束传输可以使传输更为简单并且使精确度达到10到20微米的量级（固定光束传输精确度可以达到微米量级，但是处理速度较慢）。
结论
下面是我们的得到的结论：
355nm的调Q激光器在我们所测试的所有金属中都表现了很好的加工性能，特征尺寸小（点距为25微米）。
任何厚度薄于125微米的金属均可以进行快速且光洁的加工。
在5到10密耳（250微米）厚的金属其加工结果十分光洁，但是块状体的加工可能会比较慢。
加工中还可能有近20密耳（500微米）厚的金属，这些加工速度会降低。
而大于20密耳的金属就不适合用调Q激光器来进行加工了。
我们认为这个结论对目前可使用的如10W或者15W的激光器来说都不会有很大的变化。
532nm的激光器在很多金属上也同样给出很好的结果，尤其是对含铜的金属。
因为它波长更长，所以对一个给定的光学设备，它可以达到的最小光斑大小比355nm激光器要大一些。
这些激光器可用范围达到15W，其M2值较小（也有更大的激光器可用，但是M2值也上升了），这些激光器比355nm激光器的购买和运
行成本要低。
532nm和355nm激光器在从各种不同基片上剥离薄膜方面表现出很好的特性。
可以利用532nm激光穿过透明基片如玻璃。
355nm激光即使在基片对紫外光有吸收的情况下，也可以剥离顶面的覆盖层，而对基片的损坏则很少或几乎没有。
皮秒激光器也值得关注，它提供了非常光洁的加工结果。
但是由于目前其成本相对比较昂贵，使得皮秒激光器除了在某些特殊场合外几乎未能被使用。
简言之，光纤激光器似乎是金属加工的又一可利用方案，其激光切割光洁而且迅速，甚至对几毫米厚的金属也是如此。
固有的频率无法应用于含铜金属，但是以后二倍频和三倍频技术的发展可能促使这些激光器对所有的金属都适用。
激光的安全防护标准和具体措施
由于激光的广泛应用，有许多人都可能受到激光的辐照损害。
为了减少和预防这种损伤，我国在激光安全方面已经制定了几个标准，现列举如下：
（1）GB7247－87《激光产品的辐射安全、设备分类、要求和用户指南》。
国家标准局1987年2月9日发布，1987年10月1日实施。
（2）GB－*****－88《激光设备和实施的电气安全》。
国家技术监督局1988年12月30日发布，1990年1月1日实施。
（3）GB*****－89《作业场所激光辐射卫生标准》。
卫生部1989年2月24日发布，1989年10月1日实施。
（4）国家行业标准JB/T5524－91《实验室激光安全规则》。
机械电子工业部1991年7月16日发布，1992年7月1日实施。
激光安全防护的具体措施
1、记住激光安全的基本原则是绝对不直视激光束，尤其是原光束。
也不看反射镜反射的激光束。
2、为了减少人眼瞳孔充分扩张，实验室的灯光要明亮。
同时实验室人员和接触激光源的人员一定要戴激光防护镜。
3、不要对近目标或实验室墙壁发射激光。
4、对激光设备使用人员进行教育，不要对人员发射激光，不要对镜面反射物发射激光。
王娅纯
光信0801
20XX年*****XX年
浅析高功率光纤激光器
浅析高功率光纤激光器
前言：
所谓高功率光纤激光器，是相对于光纤通讯中作为载波的低功率光纤激光器而言（功率为mW级），是定位于机械加工、激光医疗、汽车制造和军事等行业的高强度光源。
高功率光纤激光器巧妙地把光纤技术与激光原理有机地融为一体，铸造了21世纪最先进和最犀利的激光器。
即使是在激光技术发达的国家，光纤激光器也是尖端、神秘和充满诱惑的代名词。
20XX年6月，光纤激光器空降中国，震撼了中国激光学术和产业界，引起了尊至院士的深情关注！
一、光纤技术
光纤激光器的最大特点就是一根光纤穿到底，整台机器高度实现光纤一体化。
而那些只在外部导光部分采用光纤传输或者LD泵浦源采用尾纤来耦合的激光器都不是真正意义上的光纤激光器。
光纤是以SiO2为基质材料拉成的玻璃实体纤维，主要广泛应用于光纤通讯，其导光原理就是光的全反射机理。
普通裸光纤一般由中心高折射率玻璃芯（芯径一般为9-62.5μm）、中间低折射率硅玻璃包层（芯径一般为125μm）和最外部的加强树脂涂层组成。
〈见图一〉光纤可分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤：
中心玻璃芯较细（直径，只能传一种模式的光，其模间色散很小，具有自选模和限模的功能。
多模光纤：
中心玻璃芯较粗，可传多种模式的光，但其模间色散较大，传输的光不纯。
图一
用于高功率光纤激光器中的光纤不是普通的通讯光纤，而是掺杂了多种稀有离子、结构更为复杂、耐高辐射的特种光纤---双包层光纤。
（图二）
层
图二
双包层光纤比普通光纤在纤芯外多了一个内包层，对泵浦光而言是多模的，直径和受光角较大，
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