光纤激光技术的广泛应用

自1960年世界上第一台红宝石激光器发明以来，激光器的发展和应用已经遍及社会的许多领域，极大地推动了生产力的进步。在这六十多年的时间里，各种激光器层出不穷，如气体激光器、固体激光器、液体激光器、准分子激光器、半导体激光器和光纤激光器等。光纤激光器以脉冲极快、功率极强、线宽极窄等独特的技术优势在激光技术发展中异军突起，已成为激光领域充满创新活力和创新机遇的研究方向。光纤激光器的脉冲宽度可以小于100 fs，另外光纤激光器的功率极强，能量密度可以达到1020W/m2，且对于光纤激光器来说，实现小于1 kHz的线宽并不困难，甚至可以做到小于100 Hz。

超短激光脉冲的飞速发展给相关的科学研究带来了巨大影响。超快激光有很多应用，一个最典型的应用是光频梳。在2005年的时候，Hall和Haensch因光频梳技术获得诺贝尔物理学奖。如果使很多个纵模的相位差保持相同，就会形成锁模，进而形成脉冲；并且模式越多，脉冲就会越来越短。那么根据逆向思维，如果形成一个很好、很稳定的展脉冲，由傅里叶变化可知，频域上就形成光频梳。光频梳技术在测量上有重大的应用，相对传统原子钟技术，光频梳技术可将精度提高两个数量级以上。超快激光还可以用于引力波的测量，引力波的测量运用激光干涉技术，当把激光的干涉条纹的测量精度降低到10-18（即一个原子尺寸的1％）的时候就可以进行引力波的测量，此项技术获得了2017年的诺贝尔物理学奖。2018年的诺贝尔物理学奖也颁给了在激光物理领域有着杰出贡献的三位科学家，其中两位利用非线性技术实现了飞秒激光啁啾脉冲放大。光纤激光器在国防军事、高端工业加工等领域也有重要应用。激光的传播速度非常快，因此激光武器在反导系统等方面有巨大的应用前景。除了用在国防军事领域以外，激光在工业加工方面也有广泛应用。采用普通电加工，最高的精度只能到1.6 μm，而采用飞秒加工可以精确到亚微米量级，甚至可以到纳米量级，所以激光对于工业加工也有非常大的用途。(www.xing528.com)