加强光纤焊接头和光纤切割头的研究,寻找产业契机!

2019-04-27 09:36:56 金晓


       相关专家学者认为,从整个激光头技术的发展来看,光纤激光头代表了高功率激光头的发展方向和趋势。“鉴于其在工业、国防等领域的重要应用前景,我国应继续加强该领域的研究,并尽快实现国产化和产业化。他们发出强烈呼吁。


一、高功率光纤激光器举世瞩目
      会议执行主席王之江在主题报告《高功率光纤激光头及其应用系统的研究进展》中介绍,光纤激光头具有很多独特优点,是其他无法比拟的,它增益介质长、耦合效率高、散热好、结构简单紧凑、使用灵活方便、输出激光头光束质量好且输出波长范围宽(400~3400nm)。
      光纤激光头的众多优点,决定了它是高功率高光束质量全固态激光头系统的可靠选择之一,美、英、德、法、日等很多发达国家都非常重视高功率光纤激光头的研究。
      今年4月19日,激光公司发布了全球首个商用化的2kW连续单模掺镱光纤激光头,这是目前单模单光纤激光头的最高输出报道。这种高功率单模光纤激光头将用于深入焊接头、远程焊接头和切割头,冲击打孔以及燃料电池的焊接头。   

       从发明光纤激光头到20世纪80年代末第一批商用光纤激光头面市,光纤激光头经历了几十年的发展历程。随着激光头二极管技术以及光纤材料和工艺研究的进展,适用于各种不同应用目的的光纤激光头纷纷面世。其应用领域也已从方面迅速向其他更为广阔的激光头应用领域扩展。尤其是高功率光纤激光头以其无比卓越的性价比,在、激光头医疗、激光头雷达、激光头测距、定向能武器等诸多方面得到了日益广泛的应用。

      其实,高光纤激光头的应用不仅仅是焊接方面,还在金属的切割、打标、远距离通讯、医疗、科研和国防军事等很多领域具有极其诱人的应用前景,这是由于光纤激光头具有很多其他固体激光头及无法比拟的优点,已引起人们的极大兴趣。
      毫无疑问,未来光纤激光器将会在很多领域大展拳脚,是一个名符其实的“多面手”!


切割头NC30


二、 寻找产业化契机
      与会专家认为,高功率光纤激光头实现产业化、实用化不仅能带来可观的经济效益,同时也能为我国工业、通讯、医疗和国防军事领域作出巨大贡献。近几年,高功率光纤激光头发展迅猛,很多国家已实现单光纤激光头输出超过千瓦。
      在国防科技大学许晓军、刘泽金等看来,高功率、高质量激光武器一直是军事领域防御和进攻武器研究的重点:“高功率光纤激光头以其高亮度、小照射面积、体积小等优点及性能越来越受到重视,并有取代目前看好的化学武器和生物武器的趋势。”
      目前,美国、日本等国的科学家都在致力于千瓦级的激光武器的研制工作。光纤激光头因其优点,已成为较为重要的候选者,美国、英国已投入巨资展开这方面的研究,主要包括机载和星载激光武器;光纤激光头可作为军用激光头信标光源;在海军装备中,光纤激光头可用作对潜通讯、探测鱼雷、海深、水下传感及海基光控武器。
      可见,新型高功率光纤激光头越来越引起激光头技术研究人员和激光头技术应用者的注意。它初露锋芒,展现出美好的应用前景,具有广阔的潜在市场。在不久的将来,光纤激光头将在各个领域发挥重要作用,出其特有的优势和魅力。


焊接头ND60


      在本世纪初,国内多家单位开始着手研究光纤激光头,经过多年的努力已取得很大成功。2006年,中科院上海精密机械研究所、中国电子科技集团第11研究所和中国兵器装备研究院实现单光纤激光头连续波输出超过千瓦,使我国在光纤激光头这一前沿领域占有一席之地。目前,虽然国内对高功率光纤激光头的研究取得了一些进展,但国内的成果大多还处在实验研究阶段,要获得更高功率、高光束质量的激光输出还需进一步探索研究。
      专家认为,中国在一些关键器件和技术的研究上与国外还存在很大差距,需要抓住目前高功率光纤激光头发展的关键时期,从二极管泵浦源、特种掺稀土离子的双包层光纤、和种子光源等关键器件入手研究,争取早日实现具有完全自主知识产权的高功率光纤激光头,为我国工业、通讯、医疗和国防军事领域作出贡献。 



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