976nm泵源使用技術(shù)的日趨成熟

以往制約976nm泵浦源工業(yè)應(yīng)用的原因主要還是增益光纖在976nm波段的吸收譜較窄；在工作環(huán)境溫度變化時(shí)，泵浦源中心波長的漂移造成增益有源光纖吸收率大幅變化，容易導(dǎo)致光纖激光器整機(jī)輸出功率不穩(wěn)定。在熱管理技術(shù)不夠成熟的過去幾年，開發(fā)者多采用吸收峰較寬、但吸收效率更低的915nm波段，來降低環(huán)境溫度的影響。采用976nm泵源方案對(duì)激光器的熱管理設(shè)計(jì)有非常嚴(yán)格的要求，因此，在過去幾年只有國外少數(shù)和國內(nèi)極少數(shù)光纖激光器廠家在量產(chǎn)工業(yè)激光器中使用976nm泵源方案。

不同的是，近年來國內(nèi)光纖激光器廠家在熱管理技術(shù)方面逐漸成熟，工業(yè)水冷機(jī)進(jìn)行的強(qiáng)制水循環(huán)冷卻方式已經(jīng)完全滿足了光纖激光器對(duì)泵浦源溫度控制的要求。目前國內(nèi)已有多家光纖激光器制造商使用長光華芯的976nm泵源，實(shí)現(xiàn)了中低光纖激光器的批量生產(chǎn)供貨，高功率激光器的小批量生產(chǎn)供貨，并在終端客戶處的表現(xiàn)良好。所以，目前來看，使用976nm泵源方案已不存在技術(shù)上的應(yīng)用障礙。

976nm泵源在中低功率光纖激光器上的成本優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)

隨著國內(nèi)光纖激光器企業(yè)的技術(shù)發(fā)展成熟，國產(chǎn)激光器市場(chǎng)占有率穩(wěn)步提升，尤其是中低功率光纖激光器，已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代。隨著中低功率光纖激光器的產(chǎn)品同質(zhì)化日益嚴(yán)重，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈。進(jìn)入19年以來，已經(jīng)全面進(jìn)入價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)階段，光纖激光器的成本面臨巨大的市場(chǎng)挑戰(zhàn)，如何降低成本，不少光纖激光器廠商將目標(biāo)投向976nm泵源。976nm泵源較高的光光轉(zhuǎn)換效率可以有效降低泵源的成本代價(jià)。以1500W光纖激光器為例，976nm泵源相比915nm泵源高出約10％電光效率，將直接節(jié)約235W的泵浦源功率，大幅度節(jié)約光纖激光器制造成本的同時(shí)，也為光纖激光器的終端用戶節(jié)省了約11％的電力消耗費(fèi)用，有效幫助中下游用戶建立起市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

高功率光纖激光器976nm泵源技術(shù)與成本的雙重優(yōu)勢(shì)

目前國內(nèi)高功率光纖激光器需求依然依賴進(jìn)口，市場(chǎng)供不應(yīng)求，面對(duì)巨大的市場(chǎng)缺口，國內(nèi)不少技術(shù)領(lǐng)先光纖激光器廠商紛紛將目光投向高功率光纖激光器的研發(fā)生產(chǎn)，并有不少有實(shí)力的廠家在技術(shù)上正不斷追趕甚至超越國際一流光纖激光器廠商。

借此，高功率光纖激光器的泵浦方案被重新評(píng)估。以往使用915nm波段的半導(dǎo)體激光器作為泵浦源，受益于915nm波段較寬的吸收譜，激光器整機(jī)受溫度影響較小，但在915nm波段增益有源光纖的吸收效率低，為達(dá)到整機(jī)光纖激光器更高功率的輸出，在技術(shù)上要求使用更高的915nm泵浦功率和更長的有源光纖，這將導(dǎo)致開發(fā)者不得不面對(duì)增益光纖非線性效應(yīng)、光光效率損失、熱管理難度增加、單位瓦數(shù)成本上升等諸多困難。當(dāng)輸出功率超過一定水平時(shí)，915nm泵浦方案將變得極為復(fù)雜而最終失效。

使用976nm波段泵浦方案將很好的解決915nm波段泵浦方案的上述困難。增益光纖對(duì)976nm波段吸收效率是915nm波段的2－3倍，更高的吸收效率，意味著需要的增益光纖更短，隨之帶來的非線性效應(yīng)降低等一系列的技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn)，同樣也節(jié)約了部分增益光纖的材料成本，加之光光效率帶來的成本優(yōu)勢(shì)（976nm波段泵源比915nm泵源高約10％的光光效率），976nm泵浦方案在高功率光纖激光器上的成本效益進(jìn)一步得以體現(xiàn)。

當(dāng)熱管理不再成為制約976nm波段泵浦方案的障礙，976nm泵浦技術(shù)的技術(shù)與成本雙重優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn)。

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