光学物理:功率1.5μm连续和脉冲激光发生器及激光加工装备

发布者:王繁生发布时间:2013-05-18浏览次数:1050

项目名称 大功率1.5μm连续和脉冲激光发生器及激光加工装备
项目单位 江苏师范大学
项目简介 主要完成人:沈德元

 

1.50~1.60μm波长范围的激光波长具有以下明显优势而成为研发的重点:

1)位于人眼安全的波段;

2)处于1.5~1.8μm的大气窗口,对烟、雾的穿透能力强;

3)目标与背景有较高的对比度,在相同条件下测距能力更强;

4)对应室温工作的Ge和InGaAs探测器的探测灵敏区,无需低温制冷。

技术能力:

1)能够提供1-50瓦全光纤1.5μm光纤激光器的可靠技术解决方案;

2)能够提供50-200瓦1.5μm光纤激光器的技术解决方案;

3)能够提供1-50瓦的1.6μm波长纳秒脉冲激光器的技术解决方案;

4)能够提供1-200瓦窄线宽、可调谐连续波1.5μm光纤激光器的技术解决方案。

主要应用领域:

1)工业加工

激光对材料的加工效率取决于多种因素,其中主要包括激光的光束质量、功率和波长。光纤激光器由于优异的光束质量,同等激光功率水平下,其加工效率要远高于灯泵或者半导体激光器(LD)泵浦的固体激光器;大部分有机材料对1.5μm激光的吸收要强于传统的1μm激光,使用1.5μm激光加工材料可以显著降低能耗,提高加工效率。1.5μm连续和脉冲激光器适用于大部分有机材料的切割、焊接、钻孔、打标、刻槽等单点加工方式。

2)遥感技术领域

1.5μm激光波长红外遥感技术在军事侦察,探测火山、地热、地下水、土壤温度,查明地质构造和污染监测方面都有广泛的应用。例如在军工方面,激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。

3)自由空间通讯领域
在自由空间通讯FSO(Free Space optical communication)领域的应用也迅速增长,1.5x μm激光波长具有高带宽、部署迅速、费用合理等优势。FSO技术以激光为载体,用点对点或点对多点方式实现连接;不需要光纤而是以空气为介质,因此又有“无线光纤”之称。在2000年悉尼奥运会上,Terabeam公司成功地使用FSO设备向客户提供100Mbit/s的数据连接。1.5μm波长尤为适用于海面目标、地面与卫星之间、公司或军队临时驻扎时使用。

4)军工领域

1.5x μm激光源也是产生3~5μm中红外激光的重要光源基础。3~5μm波长的中红外波段同样也是重要的大气窗口,是军用红外探测器的主要工作区域。红外制导导弹探测器(如InSb ,HgCdTe 等) 的响应范围在3~5μm波段,因而针对红外导引头的光电对抗迫切需要该波段的激光器件。在军事上,中红外激光器主要用于光电对抗以及生化战剂的探测,用中红外波段的多束激光,可以干扰红外热寻的导弹,摧毁在不同距离和高度的目标。

 

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