光纖激光器（Fiber Laser）是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)：在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物質(zhì)的激光能級(jí)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路（構(gòu)成諧振腔）便可形成激光振蕩輸出。
光纖激光器原理
光纖是以SiO2為基質(zhì)材料拉成的玻璃實(shí)體纖維，其導(dǎo)光原理是利用光的全反射原理，即當(dāng)光以大于臨界角的角度由折射率大的光密介質(zhì)入射到折射率小的光疏介質(zhì)時(shí)，將發(fā)生全反射，入射光全部反射到折射率大的光密介質(zhì)，折射率小的光疏介質(zhì)內(nèi)將沒(méi)有光透過(guò)。普通裸光纖一般由中心高折射率玻璃芯、中間低折射率硅玻璃包層和最外部的加強(qiáng)樹脂涂層組成。
光纖按傳播光波模式可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖的芯徑較小，只能傳播一種模式的光，其模間色散較小。多模光纖的芯徑較粗，可傳播多種模式的光，但其模間色散較大。按折射率分布的情況化分，可分為階躍折射率（SI）光纖和漸變折射率（GI）光纖。
稀土摻雜石英光纖激光器以成熟的石英光纖工藝為基礎(chǔ)，因而損耗低和精確的參數(shù)控制均得到保證。適當(dāng)加以選擇可使光纖在泵浦波長(zhǎng)和激射波長(zhǎng)均工作于單模狀態(tài)，可達(dá)到高的泵浦效率，光纖的表面積與體積之比很大，散熱效果很好，因此，光纖激光器一般僅需低功率的泵浦即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)波運(yùn)轉(zhuǎn)。光纖激光器易于與各種光纖系統(tǒng)的普通光纖實(shí)現(xiàn)高效率的接續(xù)，且柔軟、細(xì)小，因此不但在光纖通信和傳感方面，而且在醫(yī)療、計(jì)測(cè)以及儀器制造等方面都有極大的應(yīng)用價(jià)值。
光纖激光器優(yōu)勢(shì)
光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表，具有以下優(yōu)勢(shì)：
（1）玻璃光纖制造成本低、技術(shù)成熟及其光纖的可饒性所帶來(lái)的小型化、集約化優(yōu)勢(shì)；
（2）玻璃光纖對(duì)入射泵浦光不需要像晶體那樣的嚴(yán)格的相位匹配，這是由于玻璃基質(zhì)Stark 分裂引起的非均勻展寬造成吸收帶較寬的緣故；
（3）玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低，所以轉(zhuǎn)換效率較高，激光閾值低；
（4）輸出激光波長(zhǎng)多：這是因?yàn)橄⊥岭x子能級(jí)非常豐富及其稀土離子種類之多；
（5）可調(diào)諧性：由于稀土離子能級(jí)寬和玻璃光纖的熒光譜較寬。
（6）由于光纖激光器的諧振腔內(nèi)無(wú)光學(xué)鏡片，具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)激光器無(wú)法比擬的。
（7）光纖導(dǎo)出，使得激光器能輕易勝任各種多維任意空間加工應(yīng)用，使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。
（8）勝任惡劣的工作環(huán)境，對(duì)灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。
（9）不需熱電制冷和水冷，只需簡(jiǎn)單的風(fēng)冷。
（10）高的電光效率：綜合電光效率高達(dá)20%以上，大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電，節(jié)約運(yùn)行成本。（11）高功率,商用化的光纖激光器是六千瓦。
為支持光纖激光器行業(yè)發(fā)展，近十多年來(lái)，國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部等部門陸續(xù)頒布了一系列支持政策。在利好政策的引領(lǐng)和大力推動(dòng)下，近年來(lái)我國(guó)激光器國(guó)產(chǎn)化程度得到了顯著提升。展望未來(lái)，預(yù)計(jì)在產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)激光器技術(shù)將逐漸接近國(guó)外一流水平，并憑借著更為出色的性價(jià)比替代進(jìn)口光纖激光器。
光纖激光器應(yīng)用
標(biāo)刻應(yīng)用：脈沖光纖激光器以其優(yōu)良的光束質(zhì)量，可靠性，最長(zhǎng)的免維護(hù)時(shí)間，最高的整體電光轉(zhuǎn)換效率，脈沖重復(fù)頻率，最小的體積，無(wú)須水冷的最簡(jiǎn)單、最靈活的使用方式，最低的運(yùn)行費(fèi)用使其成為在高速、高精度激光標(biāo)刻方面的唯一選擇。
材料處理：光纖激光器的材料處理是基于材料吸收激光能量的部位被加熱的熱處理過(guò)程。1um左右波長(zhǎng)的激光光能很容易被金屬、塑料及陶瓷材料吸收。
材料彎曲：光纖激光成型或折曲是一種用于改變金屬板或硬陶瓷曲率的技術(shù)。集中加熱和快速自冷切導(dǎo)致在激光加熱區(qū)域的可塑性變形，永久性改變目標(biāo)工件的曲率。研究發(fā)現(xiàn)用激光處理的微彎曲遠(yuǎn)比其他方式具有更高的精密度，同時(shí)，這在微電子制造是一個(gè)很理想的方法。
激光切割：隨著光纖激光器的功率不斷攀升，光纖激光器在工業(yè)切割方面得以被規(guī)?；瘧?yīng)用。比如：用快速斬波的連續(xù)光纖激光器微切割不銹鋼動(dòng)脈管。由于它的高光束質(zhì)量，光纖激光器可以獲得非常小的聚焦直徑和由此帶來(lái)的小切縫寬度正在刷新醫(yī)療器件工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
光纖激光器行業(yè)
近年來(lái)，光纖激光器憑借優(yōu)異的綜合性能受到眾多下游客戶青睞，具體來(lái)看，光纖激光器具備光束質(zhì)量好、輸出功率高、散熱性好、穩(wěn)定性優(yōu)異、重量體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于工業(yè)化生產(chǎn)等諸多優(yōu)勢(shì)。
此外，隨著以材料加工市場(chǎng)為例，光纖激光器憑借高功率高光質(zhì)特性逐漸在宏觀材料加工市場(chǎng)得到重用；另一方面憑借自身極高的光源質(zhì)量，其在微觀材料加工領(lǐng)域也有望逐漸放量。綜上，光纖激光器憑借自身優(yōu)異特性推動(dòng)其全球市場(chǎng)份額進(jìn)一步放大，成為名副其實(shí)的第三代激光技術(shù)。
國(guó)內(nèi)主要光纖激光器企業(yè)有銳科激光、睿達(dá)科技等。其中睿達(dá)科技匯集了一批在運(yùn)動(dòng)控制及光機(jī)電一體化領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)專家，始終致力于運(yùn)動(dòng)控制、圖像與視覺(jué)、傳感器應(yīng)用和開(kāi)發(fā)、激光技術(shù)應(yīng)用等方面的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。
光纖激光器原理
光纖是以SiO2為基質(zhì)材料拉成的玻璃實(shí)體纖維，其導(dǎo)光原理是利用光的全反射原理，即當(dāng)光以大于臨界角的角度由折射率大的光密介質(zhì)入射到折射率小的光疏介質(zhì)時(shí)，將發(fā)生全反射，入射光全部反射到折射率大的光密介質(zhì)，折射率小的光疏介質(zhì)內(nèi)將沒(méi)有光透過(guò)。普通裸光纖一般由中心高折射率玻璃芯、中間低折射率硅玻璃包層和最外部的加強(qiáng)樹脂涂層組成。
光纖按傳播光波模式可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖的芯徑較小，只能傳播一種模式的光，其模間色散較小。多模光纖的芯徑較粗，可傳播多種模式的光，但其模間色散較大。按折射率分布的情況化分，可分為階躍折射率（SI）光纖和漸變折射率（GI）光纖。
稀土摻雜石英光纖激光器以成熟的石英光纖工藝為基礎(chǔ)，因而損耗低和精確的參數(shù)控制均得到保證。適當(dāng)加以選擇可使光纖在泵浦波長(zhǎng)和激射波長(zhǎng)均工作于單模狀態(tài)，可達(dá)到高的泵浦效率，光纖的表面積與體積之比很大，散熱效果很好，因此，光纖激光器一般僅需低功率的泵浦即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)波運(yùn)轉(zhuǎn)。光纖激光器易于與各種光纖系統(tǒng)的普通光纖實(shí)現(xiàn)高效率的接續(xù)，且柔軟、細(xì)小，因此不但在光纖通信和傳感方面，而且在醫(yī)療、計(jì)測(cè)以及儀器制造等方面都有極大的應(yīng)用價(jià)值。
光纖激光器優(yōu)勢(shì)
光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表，具有以下優(yōu)勢(shì)：
（1）玻璃光纖制造成本低、技術(shù)成熟及其光纖的可饒性所帶來(lái)的小型化、集約化優(yōu)勢(shì)；
（2）玻璃光纖對(duì)入射泵浦光不需要像晶體那樣的嚴(yán)格的相位匹配，這是由于玻璃基質(zhì)Stark 分裂引起的非均勻展寬造成吸收帶較寬的緣故；
（3）玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低，所以轉(zhuǎn)換效率較高，激光閾值低；
（4）輸出激光波長(zhǎng)多：這是因?yàn)橄⊥岭x子能級(jí)非常豐富及其稀土離子種類之多；
（5）可調(diào)諧性：由于稀土離子能級(jí)寬和玻璃光纖的熒光譜較寬。
（6）由于光纖激光器的諧振腔內(nèi)無(wú)光學(xué)鏡片，具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)激光器無(wú)法比擬的。
（7）光纖導(dǎo)出，使得激光器能輕易勝任各種多維任意空間加工應(yīng)用，使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。
（8）勝任惡劣的工作環(huán)境，對(duì)灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。
（9）不需熱電制冷和水冷，只需簡(jiǎn)單的風(fēng)冷。
（10）高的電光效率：綜合電光效率高達(dá)20%以上，大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電，節(jié)約運(yùn)行成本。（11）高功率,商用化的光纖激光器是六千瓦。
為支持光纖激光器行業(yè)發(fā)展，近十多年來(lái)，國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部等部門陸續(xù)頒布了一系列支持政策。在利好政策的引領(lǐng)和大力推動(dòng)下，近年來(lái)我國(guó)激光器國(guó)產(chǎn)化程度得到了顯著提升。展望未來(lái)，預(yù)計(jì)在產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)激光器技術(shù)將逐漸接近國(guó)外一流水平，并憑借著更為出色的性價(jià)比替代進(jìn)口光纖激光器。
光纖激光器應(yīng)用
標(biāo)刻應(yīng)用：脈沖光纖激光器以其優(yōu)良的光束質(zhì)量，可靠性，最長(zhǎng)的免維護(hù)時(shí)間，最高的整體電光轉(zhuǎn)換效率，脈沖重復(fù)頻率，最小的體積，無(wú)須水冷的最簡(jiǎn)單、最靈活的使用方式，最低的運(yùn)行費(fèi)用使其成為在高速、高精度激光標(biāo)刻方面的唯一選擇。
材料處理：光纖激光器的材料處理是基于材料吸收激光能量的部位被加熱的熱處理過(guò)程。1um左右波長(zhǎng)的激光光能很容易被金屬、塑料及陶瓷材料吸收。
材料彎曲：光纖激光成型或折曲是一種用于改變金屬板或硬陶瓷曲率的技術(shù)。集中加熱和快速自冷切導(dǎo)致在激光加熱區(qū)域的可塑性變形，永久性改變目標(biāo)工件的曲率。研究發(fā)現(xiàn)用激光處理的微彎曲遠(yuǎn)比其他方式具有更高的精密度，同時(shí)，這在微電子制造是一個(gè)很理想的方法。
激光切割：隨著光纖激光器的功率不斷攀升，光纖激光器在工業(yè)切割方面得以被規(guī)?；瘧?yīng)用。比如：用快速斬波的連續(xù)光纖激光器微切割不銹鋼動(dòng)脈管。由于它的高光束質(zhì)量，光纖激光器可以獲得非常小的聚焦直徑和由此帶來(lái)的小切縫寬度正在刷新醫(yī)療器件工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
光纖激光器行業(yè)
近年來(lái)，光纖激光器憑借優(yōu)異的綜合性能受到眾多下游客戶青睞，具體來(lái)看，光纖激光器具備光束質(zhì)量好、輸出功率高、散熱性好、穩(wěn)定性優(yōu)異、重量體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于工業(yè)化生產(chǎn)等諸多優(yōu)勢(shì)。
此外，隨著以材料加工市場(chǎng)為例，光纖激光器憑借高功率高光質(zhì)特性逐漸在宏觀材料加工市場(chǎng)得到重用；另一方面憑借自身極高的光源質(zhì)量，其在微觀材料加工領(lǐng)域也有望逐漸放量。綜上，光纖激光器憑借自身優(yōu)異特性推動(dòng)其全球市場(chǎng)份額進(jìn)一步放大，成為名副其實(shí)的第三代激光技術(shù)。
國(guó)內(nèi)主要光纖激光器企業(yè)有銳科激光、睿達(dá)科技等。其中睿達(dá)科技匯集了一批在運(yùn)動(dòng)控制及光機(jī)電一體化領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)專家，始終致力于運(yùn)動(dòng)控制、圖像與視覺(jué)、傳感器應(yīng)用和開(kāi)發(fā)、激光技術(shù)應(yīng)用等方面的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。
