中紅外光纖激光器以中紅外玻璃光纖為增益介質,主要包括氟化物玻璃光纖、碲酸鹽玻璃光纖、硫系玻璃光纖等,這些光纖各有優缺點。氟碲酸鹽玻璃光纖兼具氟化物玻璃光纖、碲酸鹽玻璃光纖優點,可用于高功率中紅外超連續譜激光源制造領域。
與普通激光相比,超連續譜激光具有亮度高、方向性好、空間相干性好等特點。3-5微米波段的中紅外超連續譜激光源可以應用在紅外制導、光電對抗、光通信、醫學、環境監測等領域。玻璃光纖聲子能量低,可以約束激光在纖芯內,能夠降低激光器的功率要求,獲得較高質量的超連續譜激光,是生產高功率中紅外超連續譜激光源的理想介質。
在常見的中紅外光纖激光器增益介質中,氟化物玻璃光纖具有傳輸損耗低、紅外透過窗口較寬、聲子能量較低、損傷閾值較高等優點,但化學穩定性、熱穩定性較差。碲酸鹽玻璃光纖具有非線性折射率較高、聲子能量較低、化學穩定性好、熱穩定性好、機械強度高等優點,但傳輸損耗較大。氟化物玻璃光纖、碲酸鹽玻璃光纖均存在不足之處,限制了其在高功率中紅外超連續譜激光源領域的應用。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國氟碲酸鹽玻璃光纖行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,氟碲酸鹽玻璃光纖,在碲酸鹽玻璃中混合一定比例的氟化物制備得到,將氟化物玻璃光纖、碲酸鹽玻璃光纖優點相結合,并避免了二者的缺點,具有聲子能量較低、紅外透過窗口較寬、傳輸損耗低、化學穩定性好、熱穩定性好、非線性光學特性好等優點,是一種新型高功率中紅外激光材料,在生產高功率中紅外超連續譜激光源領域應用潛力大。
2024年8月,我國工信部發布國家重點研發計劃“新型顯示與戰略性電子材料”重點專項2024年度項目申報指南,在大功率激光材料與器件板塊列入中紅外波段玻璃光纖增益材料及應用,提出研制低損耗有源氟鋯基光纖、氟碲基光纖、硫族化合物光纖。我國政策對氟碲酸鹽玻璃光纖技術發展極為重視。
新思界
行業分析人士表示,近年來,我國氟碲酸鹽玻璃光纖相關專利數量不斷增多,例如“一種用于制作高功率寬帶光纖放大器的摻鉺氟碲酸鹽玻璃光纖”、“一種高數值孔徑全固態氟碲酸鹽玻璃光纖,制備方法及其應用”、“一種色散近零平坦的全固態結構氟碲酸鹽玻璃光纖,制備方法及其應用”等。