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新型全光纤便携式纳秒脉冲激光系统

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-07 16:53:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-09-07 16:53:40

区别于传统的纳秒脉冲激光器,该激光器提供了一个开箱即用的纳秒脉冲序列源,重复频率最高10MHz,这种装置结构紧凑,包含激光头,用于激光二极管的驱动电子元件和温度稳定电路都集成到激光头中,其中也集成了安全联锁装置,并釆用新型的全光纤双腔结构设计理念,以及独特的脉冲产生技术,能够实现紧凑、耐用、高效且成本低廉的便携式激光系统,在众多领域具有广阔应用前景。该项硏究属于国际前沿领域, 且已达到国际领先水平,发表多篇学术论文,申请多项国家发明专利,并多次在国际、国内高水平会议上做学术报告。

目前在超快光纤激光领域,驱动激光一般由啁啾脉冲放大技术加额外的后置压缩级来产生小于50fs的脉冲宽度。此方案的后置压缩级一般采用复杂的充气装置,因此系统复杂度较高。将预啁啾管理放大技术与双通放大技术相结合,利用双通放大的高增益特性允许将振荡器输出的数十毫瓦弱小信号直接放大到百瓦量级的特点,简化了实验装置,并通过优化装置参数,在负啁啾下得到了兼具高平均功率和极短脉宽的结果。同时,揭示出双通预啁啾管理放大系统中非线性相移量影响功率输出的本质特性,并提供了一种结构紧凑、具有高增益的超快光纤激光系统建造方法。

高功率脉冲光纤激光器凭借其高峰值强度可广泛应用于激光加工、激光测距、生物医疗检测、军事应用等领域,现已成为目前国际上最受关注、最有发展前景的激光器之一,被誉为最新一代高性能工业激光器、医疗激光器和军用激光器。其中,纳秒脉冲光纤激光器因其高单脉冲能量、高峰值功率等特点,是大多数激光打标和雕刻应用的理想选择。此外,高功率超快光纤激光具有光束质量好、散热性能佳、转换效率高、体积尺寸小等优势,在工业制造、国防军事及医疗检测等领域具有重要应用。除了工业领域脆性材料加工和微纳结构制造方面日益增长的需求外,高重频高功率超快光纤激光在高通量高次谐波及阿秒脉冲产生等科研领域也发挥着日益重要的作用。

我校材料与制造学部拥有工业大数据应用技术国家工程实验室和国家产学研激光技术中心2个国家级科研平台以及12个省部级科研平台,大量科技成果被成功应用于多项国家重点工程或实现产业化。例如"变极性等离子弧穿孔立焊工艺及装备”成功完成天宫一号/二号主结构的焊接制造、多元复合稀 土阴极成功应用于国产大型装置的新型电子源阴极、中高强高耐蚀可焊接5系铝铝合金成功应用于国产大型水面艇体材料以及单晶LaB6空心阴极成功应用于世界首台磁聚焦霍尔推力器等。

对于脉冲光纤激光器,从市场应用来看,输出平均功率在数十瓦、脉冲宽度数十纳秒的脉冲光纤激光器在激光打标市场已占据主导地位;但用于激光清洗的大脉冲能量光纤激光器和用于精细微加工的高峰值功率超短脉冲光纤激光器,目前国内仍处于研究开发阶段,产业化发展有待进一步提高。因此本项目的产业化,将弥补国内市场的短缺,提高我国在该技术领域的技术水平,在具有可观的经济效益的同时也具有非常重要的社会意义。

1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。