
《激光製造商情》:王教授,您是北京市“海聚工程”入選者,是國內(nei) 光纖激光領域權威專(zhuan) 家。請您簡單介紹一下您的科研經曆。
王璞:首先謝謝貴刊對我的采訪以及對我研究團隊工作的大力支持!
我曾分別在1982-1986及1988-1991年間於(yu) 山東(dong) 大學物理係和晶體(ti) 材料研究所攻讀學士學位和碩士學位,碩士專(zhuan) 業(ye) 研究方向為(wei) 新型激光非線性光學晶體(ti) 的生長及激光非線性性能測試。當時我國的科研水平與(yu) 國際水平還存在較大差距,出國深造,追蹤學術前沿是專(zhuan) 業(ye) 發展、學習(xi) 西方科技、提升自身綜合實力的需要。於(yu) 是我在1996年赴澳大利亞(ya) 麥考理大學激光與(yu) 應用中心激光物理專(zhuan) 業(ye) 攻讀博士學位,並先後在澳大利亞(ya) 北方電訊光子學分部、麥考理大學從(cong) 事研究工作。
隨著光通信的迅猛發展,光纖製造工藝與(yu) 半導體(ti) 激光器生產(chan) 技術日趨成熟,光纖激光器和放大器以其巨大的潛力成為(wei) 研究熱點和市場寵兒(er) 。2002年,我有幸到國際著名激光光電子研究單位,發明了摻鉺光纖放大器及各種光纖激光器的英國南安普敦大學光電子研究中心工作,主要從(cong) 事高功率光纖激光器、光纖放大器以及光纖超熒光源等新型高功率光纖激光源的研究,參與(yu) 研究了由美國高級研究項目發展署、美國麻省理工學院林肯實驗室、英國工程和物理科學研究基金會(hui) 和英國軍(jun) 工企業(ye) QinetiQ 等機構讚助的重點項目,在高功率光纖激光器、高功率光纖超熒光源等前沿研究項目上取得一係列國際領先的成果。
作為(wei) 北京市“海聚工程”入選者,2009年底回國後在北京市教委、北京工業(ye) 大學的大力支持下,建立了“北京工業(ye) 大學高功率光纖激光器研究實驗室”,現在實驗室已承擔了國家自然科學基金重點項目“高功率全光纖超熒光源的基礎理論及關(guan) 鍵技術研究”、省部級科研項目“超短脈衝(chong) 光纖激光技術”等項目,在“石墨烯鎖模光纖激光器”以及“2微米中紅外光纖激光器”等前沿研究課題中取得世界領先的創新性研究成果。
振興(xing) 國內(nei) 光纖激光器技術,做中國人自己的激光器,我將把我積累的國外的先進科學技術、教育理念帶回這裏,不懈地與(yu) 領域內(nei) 的研究人員一起搞好科研事業(ye) ,推動我國先進激光技術的進步。
《激光製造商情》:光纖激光器是第三代激光器的主要代表,因摻雜不同稀土介質而有不同波長,其工業(ye) 加工適用範圍很廣,請您談談目前光纖激光器主要的應用領域。
王璞:作為(wei) 第三代激光器的主要代表,光纖激光器受到了國內(nei) 外的廣泛關(guan) 注,可以說,它是當今光電子技術研究領域中最前沿的研究課題之一。隨著激光二極管泵浦技術以及光纖材料和製作工藝的發展,適合多種不同應用目的的光纖激光器(包括光纖放大器)異彩紛呈地湧現於(yu) 世,其應用領域也已從(cong) 目前最為(wei) 成熟的光纖通信網絡迅速地向其他更為(wei) 廣闊的激光應用領域擴展,在通信、傳(chuan) 感、軍(jun) 事、工業(ye) 加工、醫療、光信息處理和激光印刷等領域有著極大地發展潛能。
目前,使用最廣泛的是摻雜稀土材料的激光介質,包括摻雜 Yb3+,Nd3+,Er3+,Ho3+,Tm3+等離子材料。摻鉺光纖在1550nm波長處具有很高的增益,正處在光纖通信的最低損耗窗口,且性能優(you) 良,因此受到廣泛重視,發展也最為(wei) 迅速,尤其是EDFA(摻鉺光纖放大器),已達到了實用化水平,並不斷取得突破性進展。在通信市場,雙包層鉺/鐿共摻高功率光纖激光器已成為(wei) 光通信領域的另一個(ge) 研究重點;隨著光通信技術的發展,光通信中的一些技術逐漸為(wei) 傳(chuan) 感領域中的應用提供了技術平台,展示了光纖激光器和光纖傳(chuan) 感器的共同優(you) 勢,使得傳(chuan) 感器的性能提高,應用更廣泛——光纖激光器不僅(jin) 可以作為(wei) 傳(chuan) 感器的光源,而且可通過其輸出光束的一些參數變化使其本身作為(wei) 傳(chuan) 感器,其潛在市場非常廣闊;在軍(jun) 事對抗領域,高功率激光武器具有其他武器不可比擬的速度和精確性兩(liang) 大優(you) 勢,已成為(wei) 強有力的競爭(zheng) 者。新型雙包層光纖激光技術,如多芯光纖技術、相幹組束技術的發展,實現千瓦甚至萬(wan) 瓦量級的高光束質量的高功率光纖激光器,將是軍(jun) 用激光武器中最有潛力的方向之一;工業(ye) 生產(chan) 對激光器的要求是可靠性高、體(ti) 積小、安全、便於(yu) 操作,摻鐿高功率光纖激光器以其結構緊湊、光轉換效率高、預熱時間短、易於(yu) 耦合等優(you) 點受到普遍親(qin) 睞,在激光打標、激光焊接、激光切割方麵得以規模化應用;此外,2μm中紅外激光屬於(yu) 人眼安全波段,人眼對2μm波段激光的承受能力更強,不易產(chan) 生永久性損傷(shang) ,水分子在2μm波長附近有很強的吸收峰,對組織的穿透深度淺,所以目前在醫療領域,有許多內(nei) 外科手術已嚐試引入光纖激光器用於(yu) 手術刀和止血,並被廣大權威醫療專(zhuan) 家所認同,刷新著醫療領域的新標準。可以預見,光纖激光器將在未來通信、軍(jun) 事、工業(ye) 加工、醫療等各個(ge) 領域發揮更加重要的作用。
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《激光製造商情》: 光纖激光器具有光束質量好、光電效率高、維護成本低、持續壽命長等優(you) 點,迅速被國內(nei) 設備集成商推廣應用,目前在激光器市場占比率已超過20%,並逐漸增加,您對這一發展趨勢有何看法?
《激光製造商情》: 目前工業(ye) 光纖激光采用摻鐿(Yb)類型較多,而近年摻銩(Tm)光纖激光器發展取得較大進展,請談談這兩(liang) 種光纖激光器的區別,摻銩光纖激光器的應用潛力在哪裏?
《激光製造商情》: 目前工業(ye) 光纖激光器是國內(nei) 激光發展熱門,盡管在實驗室技術取得一定突破,但要實現量產(chan) 以及穩定運作還具有很大挑戰,您認為(wei) 應從(cong) 哪些方麵進行改進?
《激光製造商情》: 王教授,您是“海歸”著名專(zhuan) 家,相信您對外國光纖激光技術頗有了解,而國內(nei) 光纖激光器發展時間較短。請您談談目前中外工業(ye) 光纖激光技術的技術水平差異。
《激光製造商情》:不久前,武漢銳科在萬(wan) 瓦光纖激光器技術上取得突破,國產(chan) 大功率光纖激光器邁上一個(ge) 新台階,您對此如何評價(jia) ?
《激光製造商情》:王教授,您在光纖激光領域取得令人矚目的科研成果,而這些成果是否有相應的產(chan) 業(ye) 化合作?請您介紹一下。
https://www.invest-un.com/ebook/201308/pdf/a1.pdf
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