光纖激光器作為目前最為活躍的激光光源器件，是在EDFA技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，它是激光技術(shù)的前沿課題。

早在1961年，美國(guó)光學(xué)公司的E.Snitzer等就在光纖激光器領(lǐng)域進(jìn)行了開創(chuàng)性的工作，但由于相關(guān)條件的限制，其實(shí)驗(yàn)進(jìn)展相對(duì)緩慢。而80年代英國(guó)Southhampton大學(xué)的S.B.Poole等用MCVD法制成了低損耗的摻鉺光纖，從而為光纖激光器帶來(lái)了新的前景。

近期，隨著光纖通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，超快速光電子學(xué)、非線性光學(xué)、光傳感等各種領(lǐng)域應(yīng)用的研究已得到日益重視。其中，以光纖作基質(zhì)的光纖激光器，在降低閾值、振蕩波長(zhǎng)范圍、波長(zhǎng)可調(diào)諧性能等方面，已明顯取得進(jìn)步，是目前光通信領(lǐng)域的新興技術(shù)，它可以用于現(xiàn)有的通信系統(tǒng)，使之支持更高的傳輸速度，是未來(lái)高碼率密集波分復(fù)用系統(tǒng)和未來(lái)相干光通信的基礎(chǔ)。目前光纖激光器技術(shù)是研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。

激光市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。新技術(shù)、新應(yīng)用以及現(xiàn)有技術(shù)的不斷改進(jìn)都在不斷改變著市場(chǎng)的格局。誕生于60 年代，發(fā)展于90 年后的光纖激光器憑借著她的先天性優(yōu)勢(shì)不斷地?cái)U(kuò)充自己的地盤，全面向光通訊、大功率激光加工、激光醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)擴(kuò)張，特別是她在激光加工和光通訊方面的發(fā)展?jié)摿Γ�讓業(yè)界嘆為觀止，這位市場(chǎng)的新寵或許會(huì)在未來(lái)的某一天取代傳統(tǒng)激光器。

國(guó)際光纖激光器的主要生產(chǎn)廠家有IPG、SPI、GSI、JDSU、ROFIN和TRUMPF等公司。其中以IPG為代表，其光纖激光器占據(jù)著國(guó)際市場(chǎng)較大的市場(chǎng)份額。2012年在全球經(jīng)濟(jì)不景氣的環(huán)境下，在剛剛結(jié)束的一個(gè)財(cái)季多數(shù)激光企業(yè)都出現(xiàn)了業(yè)績(jī)下滑，但I(xiàn)PG公司業(yè)績(jī)卻繼續(xù)保持著強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，TRUMPF也獲得了大幅增長(zhǎng)。由此可見，光纖激光器作為新興的激光技術(shù)，越來(lái)越被人們所接受，充分展現(xiàn)了光纖激光器的競(jìng)爭(zhēng)力。未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)光纖激光器仍將成為激光器領(lǐng)域的主流聲音，成為各大激光企業(yè)的必爭(zhēng)地。

2012年不管是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外的展會(huì)上，光纖激光器一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。除了國(guó)際上IPG、SPI、GSI、JDSU、ROFIN、相干和TRUMPF等公司意外，國(guó)內(nèi)包括國(guó)科世紀(jì)、中科梅曼、武漢銳科、蘇州圖森激光、杰普特、昂納、創(chuàng)鑫激光、安揚(yáng)激光等多家企業(yè)都進(jìn)入光纖激光器領(lǐng)域。未來(lái)的激光市場(chǎng)將顯得更加的擁擠，同時(shí)隨著國(guó)內(nèi)激光企業(yè)的發(fā)展，以后將直面國(guó)際光纖激光器公司的競(jìng)爭(zhēng)。2013年隨著GSI、ROFIN以及相干等公司對(duì)光纖激光器更加重視，必然會(huì)加劇光纖激光器市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。

國(guó)內(nèi)光纖激光產(chǎn)業(yè)的不足及建議

近年來(lái)，隨著各種關(guān)鍵單元技術(shù)的突破，光纖激光器得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。作為新一代全固體激光技術(shù)的代表，光纖激光器以其結(jié)構(gòu)緊湊、光轉(zhuǎn)換效率高、預(yù)熱時(shí)間短、受環(huán)境因素影響小、免維護(hù)、易傳遞以及高光束質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)備受人們關(guān)注。

隨著中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)保持持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展，高端加工市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)對(duì)光纖激光器的需求十分巨大。據(jù)估計(jì)，中國(guó)的光纖激光器的需求量每年近10000臺(tái)，并且保持著非常高的增長(zhǎng)速度，主要集中在工業(yè)加工、醫(yī)療、傳感、通信以及軍工等應(yīng)用領(lǐng)域。然而中國(guó)絕大部分的商用光纖激光依靠進(jìn)口，國(guó)內(nèi)很少有公司能生產(chǎn)性能良好的光纖激光器，這主要是因?yàn)樵诠饫w激光產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)上落后于國(guó)外。目前國(guó)內(nèi)光纖激光器就產(chǎn)品而言存在以下幾個(gè)方面的不足：

(1) 抗反射性差。眾所周知，當(dāng)激光器對(duì)高反材料進(jìn)行處理加工時(shí)，被反射回來(lái)的激光經(jīng)放大后對(duì)激光器本身產(chǎn)生破壞，這個(gè)技術(shù)問題至今沒有很好地解決，造成工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品返修率極高。

(2) 輸出功率偏低。目前連續(xù)輸出平均功率還不到500 W。還無(wú)法用于大型器材的切割和焊接。

(3) 品種不齊。大功率光纖激光器的研發(fā)仍停留在連續(xù)型光纖激光器階段，而較之連續(xù)型有更好的工業(yè)應(yīng)用前景的脈沖型光纖激光器在大功率化方面至今沒有實(shí)質(zhì)性的突破。

(4) 波長(zhǎng)單一。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的光纖激光器的激射波長(zhǎng)至今仍停留在1μm的波段上，而國(guó)外已經(jīng)成功開發(fā)出1.5μm和2μm波長(zhǎng)的人眼安全光纖激光器，這使得中國(guó)在人眼安全光纖激光應(yīng)用方面受到限制。人眼安全對(duì)激光器的普及化極為重要。

(5) 缺乏高端產(chǎn)品。在高重復(fù)率、脈寬為皮秒或飛秒量級(jí)的商用超短光脈沖的鎖模激光器方面存在很大的空白。高重復(fù)率、脈寬為皮秒或飛秒量級(jí)的高功率超短光脈沖的鎖模激光器是超精細(xì)激光微加工的理想光源，在應(yīng)用方面的意義是不言而喻的，而在中國(guó)幾乎找不到這類激光器的生產(chǎn)廠家。

綜上所述，中國(guó)的光纖激光行業(yè)發(fā)展有待提高，筆者認(rèn)為以下幾個(gè)方面應(yīng)得到重視：

(1) 吸引高素質(zhì)人才

光纖激光的生產(chǎn)和研發(fā)不僅僅需要光學(xué)方面的人才，還需要材料、電子和機(jī)械設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域的人才。正因?yàn)檫@個(gè)道理， 國(guó)內(nèi)許多光學(xué)研究所被稱為光學(xué)精密機(jī)械研究所。將這些領(lǐng)域的人才都聚積起來(lái)是開發(fā)高質(zhì)量光纖激光器的前提，但這是非常困難的事情。因?yàn)楦咚刭|(zhì)人才資源的匱乏，無(wú)形中加大了企業(yè)從事研發(fā)的人力資源成本。企業(yè)應(yīng)有投入新產(chǎn)品開發(fā)的責(zé)任感，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。高素質(zhì)人才， 特別是年輕人才應(yīng)樂于加入企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)，踏踏實(shí)實(shí)地在客觀環(huán)境中探索和提高。產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)是很難從書本上學(xué)到的。中國(guó)每年培養(yǎng)的光學(xué)專業(yè)的碩士生和博士生已遠(yuǎn)超世界上任何國(guó)家，企業(yè)應(yīng)該創(chuàng)造環(huán)境去吸引這些優(yōu)秀人才。

(2) 加強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新

國(guó)內(nèi)有不少?gòu)氖鹿腆w激光器、半導(dǎo)體激光器、激光加工系統(tǒng)生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè)，但他們的產(chǎn)品多數(shù)是大同小異。企業(yè)在追求利潤(rùn)最大化的同時(shí)，不重視新產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新，當(dāng)大家的產(chǎn)品的性價(jià)比和應(yīng)用領(lǐng)域接近時(shí)，就開始打價(jià)格戰(zhàn)，大家的利潤(rùn)越來(lái)越低，企業(yè)生存難以維繼， 就更沒有能力去投入研發(fā)。 而另一方面， 國(guó)內(nèi)對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)品的新興市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)的企業(yè)沒有相應(yīng)的產(chǎn)品滿足需求，國(guó)外的企業(yè)則迅速搶占國(guó)內(nèi)的新興市場(chǎng)。光纖激光器是很好的一個(gè)例證。目前國(guó)內(nèi)有許多生產(chǎn)企業(yè)在仿制100 ns脈沖光纖激光器。一旦多家企業(yè)制造成功，這類產(chǎn)品的利潤(rùn)會(huì)很快下降。只有不斷推出新產(chǎn)品的廠家，才可以長(zhǎng)期獲得較豐厚的利潤(rùn)。

(3) 提高單元器件的研發(fā)

眾所周知，光纖激光器的構(gòu)成除了抽運(yùn)半導(dǎo)體激光器和驅(qū)動(dòng)電路外，其他主要是摻稀土增益光纖和各種光纖元器件。光纖激光器的特種摻雜光纖技術(shù)、包層抽運(yùn)耦合技術(shù)、光纖光柵技術(shù)、光纖激光器整機(jī)技術(shù)全部與光纖技術(shù)密切相關(guān)，更為準(zhǔn)確地說(shuō)，是與高功率高能量光纖技術(shù)密切相關(guān)。而這樣的高功率高能量光纖技術(shù)又是在光通信光纖技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。光通信光纖技術(shù)主要是為光通訊服務(wù)的，這兩者有著極大的區(qū)別。到現(xiàn)在為止，中國(guó)專門生產(chǎn)光纖激光器用器件的公司仍非常少，品種也不齊全，這方面需要大幅度提高。單元器件的質(zhì)量和價(jià)格直接決定了光纖激光器的性能和價(jià)格。例如，國(guó)內(nèi)目前還沒有企業(yè)能生產(chǎn)摻稀土的光子晶體光纖，摻鐿增益光纖的效率也還明顯偏低。國(guó)內(nèi)的研究所和大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)在光纖激光單元技術(shù)方面已經(jīng)做了許多優(yōu)秀的研究工作，在這方面發(fā)表的文章不少于其他國(guó)家。目前這些工作還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。如何有效地利用這些成果是值得思考的問題。

就目前國(guó)內(nèi)的激光產(chǎn)業(yè)而言，優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)集成，國(guó)內(nèi)有很多企業(yè)在這方面已經(jīng)做了大量工作，不足之處就在于激光器本身，相信解決了激光器這個(gè)核心問題，中國(guó)的激光產(chǎn)業(yè)會(huì)發(fā)展得越來(lái)越好。中國(guó)光纖激光器的市場(chǎng)已經(jīng)在世界上占有一定的份額，而且比例在不斷增加。市場(chǎng)對(duì)行業(yè)的發(fā)展具有無(wú)與倫比的推動(dòng)力。相信不久的將來(lái)中國(guó)定能成為光纖激光研發(fā)和生產(chǎn)的領(lǐng)先國(guó)家。

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2015-0925