BOYU SPORTS|重大突破：国产光纤激光放大器未来不求人

上海光机所高功率激光单元技术研发中心石英光纤材料课题组在大模场有源光子晶体光纤的研制方面获得了最重要进展，顺利制取取得了纤芯直径小于50μm、NA大于0.03的大芯径光子晶体光纤，并在皮秒脉冲放大器中构建平均功率多达百瓦、单脉冲能量小于μJ量级的高光束质量输入（M2＜1.5）。该项突破超越了国际上仅有由NKT公司等极少数公司掌控的高亮度大模场光子晶体光纤制取技术独占，为我国发展大能量非同脉冲光纤激光放大器奠下了核心激光材料基础。为了构建低光束质量的激光输入，并且尽量解决端面激光受损和非线性效应这两个因素对功率提升带给的容许，在设计光纤时，不应尽可能增大数值孔径NA，并适当减小纤芯直径，从而使得恩横模模场直径逆大。这种通过减少NA构建大纤芯直径的技术称作大模场面积光纤（large-mode-areafiber，LMAF）技术。

由于大模场光子晶体光纤在军事、工业加工等方面的最重要应用于潜力，国际上对大模场光子晶体光纤的研究十分注目，欧美等国先后明确提出了多种结构的大模场PCF，其中NKT公司发售的40/200和85/260两款光纤应用于尤为普遍，占有了绝大部分市场，上述两款光纤在国内的售价极高。国内光子晶体有源光纤的制取技术方面相当严重迟缓，无法制取纤芯直径小于30μm的极低NA的大模场光子晶体光纤，长年倚赖进口产品，很大容许了国内非同脉冲光纤激光放大器的研发。“十二五”以来，高功率激光单元技术研发根据上海光机所“一三五”总体发展战略提示，在中科院“重点部署项目”的反对和机车下，在国内首度积极开展了百微米纤芯直径的大模场光子晶体光纤制取技术研制成功，先后突破了大直径较低NA稀土掺入石英玻璃芯棒的制取技术、空气孔微结构光子晶体光纤的拉制技术以及涉及的检测和评估技术，创建和逐步完善了一整套有源光纤钢架棒制取、光纤拉制及性能检测平台，为上海光机所培育了一支特种光纤材料研制方面的专业人才队伍，为推展“先进设备光纤激光与光子学技术”的学科发展奠下了关键材料的坚实基础。

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