国产光纤激光放大器未来不求人

上海光机所的高功率激光单元技术研发中心石英光纤材料课题组，在研制大模场有源光子晶体光纤方面取得了重大进展。他们成功研发出纤芯直径超过50μm、数值孔径（NA）小于0.03的大芯径光子晶体光纤。此项成果打破了国际垄断，打破了NKT公司等高亮度大模场光子晶体光纤制备技术的专利壁垒，对于发展我国的大能量超短脉冲光纤激光放大器具有重大意义。该项技术的核心在于实现了高光束质量的激光输出，其平均功率超过百瓦，单脉冲能量达到了μJ量级（M2＜1.5）。这一突破得益于对激光损伤和非线性效应的全面克服，通过降低数值孔径（NA）并相应增大纤芯直径，使得基横模模场直径变大，这种技术被称为大模场面积光纤技术。

这一技术的成功应用引起了国际上的广泛关注，欧美等国纷纷开展相关研究，推出了多种结构的大模场PCF。国内光子晶体有源光纤的制备技术严重滞后，无法制备出纤芯直径大于30μm的极低NA的大模场光子晶体光纤，长期依赖进口产品。为了突破这一瓶颈，“十二五”期间，上海光机所根据“一三五”总体发展战略指引，在中科院“重点部署项目”的支持和牵引下，率先在国内开展了百微米纤芯直径的大模场光子晶体光纤制备技术攻关。经过不懈努力，成功突破了大直径低NA稀土掺杂石英玻璃芯棒的制备技术、空气孔微结构光子晶体光纤的拉制技术等一系列关键技术，建立和完善了整套的有源光纤预制棒制备、光纤拉制及性能检测平台。该团队还培养了一支高素质的专业人才队伍，为推进“先进光纤激光与光子学技术”的学科发展提供了坚实的材料基础。研究团队还成功研制出了掺镱光子晶体光纤及其独特的塌缩端面技术，为相关领域的发展注入了新的活力。