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第六届 红光奖激光器件创新奖

获奖企业:长飞光坊(武汉)科技有限公司

高功率万瓦激光器因其高的加工效率已成为行业热门产品,而激光器的核心器件配置在一定程度上影响了其加工效率。高功率掺镱光纤一直被国外垄断,长飞光坊的万瓦级三包层掺镱光纤,专门针对10000W及以上功率的连续光纤放大器设计,避免了拉曼散射效应、提高了泵浦功率的耐受性及长期使用的可靠性和稳定性,进而有效提升万瓦光纤激光器的加工效率和加工效果,万瓦级三包层掺镱光纤的发布为关键原材料的国产化开启了全新里程碑。

获奖产品

申报产品


万瓦级三包层掺镱光纤



主要用途及该产品及服务的时长


主要用途:用于10000W及以上功率的连续光纤放大器


服务的时长:该类型三包层掺镱光纤2022年实现产业化,服务时长1年。




技术参数


产品主要技术指标描述


典型产品技术参数:


纤芯:50μm,第一包层直径:540μm,第二包层直径:600μm,第三包层直径:750μm,纤芯NA:0.085,第二包层NA:0.22,第三包层NA≥0.46




产品特点

长飞光坊万瓦级三包层掺镱光纤是针对10000W及以上功率的连续光纤放大器设计,该光纤具有大模场直径、三包层结构以及低光子暗化等特点,可实现高效率激光加工,在工业加工、汽车制造、航空航天等领域具有广泛应用。


①大模场直径:万瓦级三包层掺镱光纤因其大的模场直径(50μm),在万瓦级别的连续激光下能有效避免拉曼散射效应;


②三包层结构:特殊设计的三包层结构提高了泵浦功率的耐受性以及光纤长期使用的可靠性


③低光子暗化:优良的组分以及光纤设计,使得三包层掺镱光纤在万瓦级别的功率下,功率稳定性可控制在1%以内。



产品创新

长飞光坊(武汉)科技有限公司依托母公司长飞光纤光缆股份有限公司的研究基础,享有“光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室”作为平台,实验室建设面积达7000余平方米,其中研究人员120余人,含40余位高工/博士等作为技术支持。此外,长飞光坊多来年对有源/无源光纤进行研究开发,在有源掺镱单/双/三包层、无源单/双/多包层等技术领域具有丰富的经验和技术储备。


基于高功率有源光纤的技术发展趋势,结合下游客户应用需求,依托MCVD螯合物气相法平台,长飞光坊成功研制出满足10000W及以上功率应用的万瓦级三包层掺镱光纤,推动万瓦激光器核心光纤器件的产业化发展。



产品创新点:


1、MCVD气相法:大尺寸以及高光学均匀性的光纤预制棒制备技术;


2、光纤纤芯组成设计:新颖的配方设计实现了优良的抗光子暗化性能;


3、三包层结构:采用掺氟外包层替代低折射率涂料,提高了光纤长期使用的可靠性。



市场情况

目前市场上高功率光纤激光器的有源光纤主要以进口品牌为主,例如Nufern、OFS等,随着高功率激光器由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变,高功率光纤激光器的替代加速将为国内高功率用的有源光纤市场增长打开广阔空间。


随着光纤激光器应用功率不断提升,成本不断下降,越来越多的应用场景选择12000W以上产品,在国内,通过三包层光纤制备的万瓦激光器,功率衰减低、烧纤比例低,性能完全媲美进口品牌产品。


长飞光坊推出面向万瓦级应用的三包层掺镱光纤,已形成销售。下游客户采用三包层掺镱光纤研制了万瓦级光纤激光器,该光纤产品获得客户的一致好评。


长飞光坊设立了完善的服务支撑体系,由专业技术团队提供点检安装、工艺调试、维护保养等全方位的售前售后服务支持。

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