Д.ф.-м.н., профессор И.В.Мочалов Национальный Исследовательский Санкт-Петербургский государственный Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики (НИУ ИТМО) Факультет фотоники и оптоинформатики Кафедра оптоинформационных технологий и материалов

Немного истории Первый волоконный лазер был продемонстрирован в 1961 году Элиас Сницер ( )

Динамика развития мирового рынка лазеров

Типы лазеров используемых на мировом рынке технологий

Динамика роста мощности волоконных лазеров

Волоконный лазер представляет собой лазерную установку, в которой активной средой лазера является оптическое волокно, активированное редкоземельными элементами

Название иона Рабочий диапазон Матрица Оксиднаяфторидная Tm , 480, Pr , , , , , , , Название иона Рабочий диапазон Матрица Оксиднаяфторидная Ho , 753, ? Er , 850, Sm Nd , , Yb

Длины волн непрерывных волоконных лазеров на основе активированных волокон Активированные волокна на основе силикатного стекла Активированные волокна на основе фосфатного стекла

Варианты конструкции волоконных лазеров: ВЛ с боковой многомодовой накачкой

Конструкция волоконных лазеров с накачкой одномодовым лазером:

Конструкция волоконных лазеров с накачкой многомодовым лазером:

Конструкция волоконных лазеров с многопортовой накачкой:

Конструкция волоконных лазеров с задающим генератором и усилителем

Технология легирования волокна в ходе MCVD- процесса.

Процесс активации кварцевой пористой заготовки аэрозолями и парами редкоземельных элементов Процесс активации кварцевой пористой заготовки парами редкоземельных элементов

Процесс активации парами редкоземельных элементов путем диффузии в процессе обжига

Преимущества: Не требуют специального обслуживания. Нет необходимости настраивать источник света под оптику камеры Нет необходимости в оптимизации лазерного источника света Нет необходимости вручную выбирать диодные источники света в границах узкого рабочего окна в надежде оптимизировать технические характеристик.

Преимущества: Волоконные лазеры могут работать в более суровых окружающих условиях, чем традиционные лазеры. Малые габариты Воздушное охлаждение, теплоотведение Высокое оптическое кпд (до 70-80%) Идеальный одномодовый лазерный пучок с весьма равномерным распределением мощности

Форма пучка разных лазерных источников: а волоконные лазеры, одномодовый режим; б Nd:YAG-лазеры, многомодовый режим; в излучение лазерных диодов

В телекоммуникациях:

В медицине: В качестве скальпеля В стоматологии ( для удаления кариеса и т.д.) В косметологии Освещение барокамер Фиброскопы

В промышленности: Резка металлов Лазерная сварка Лазерная доводка полупроводниковых чипов Лазерная маркировка и обработка поверхностей. Системы скоростной лазерной печати и изготовление матриц для высококачественной полиграфии

Перспективное применение: Бурение нефтяных и газовых скважин Мощные мобильные лазерные установки автомобильного и авиационного базирования Лазерная томография Лазерные системы безопасности на транспорте. Лазерная пушка мощностью 100 КВт от Northrop Grumman Corp

Волокна, активированные редкоземельными ионами, также могут применятся в качестве усилителей как в оптических телекоммуникационных системах, так в лазерных установках.