普及一下飞秒激光器与光纤激光器区别
发布时间：2021-01-29 11:14
光纤激光器以其小型化、便携化、风冷却、低成本和稳定性高等优势被认为是新一代的飞秒激光器，是光纤频率梳的核心种子光源，光纤频率梳已成为很多高端研究的基础科学仪器，例如光钟的频率测量、引力波的测量、高精度绝对距离测量，导航定位以及时间频率标准传递等。
在国内外学术会议上做飞秒激光器原理切割加工方面的报告后，我经常会被问到：飞秒激光器与光纤激光器区别是什么？
这是一个受普遍关注却不是只言片语就能回答的问题，就像貌似简单的玻璃为什么是透明的问题一样。我们需要根据理论从原理上进行分析和阐述。在这里，我们指的飞秒激光是指脉宽为1-1000 fs（1 fs=10-15s）的激光，其它激光是指脉宽大于1000 fs（1 ps）的脉冲激光或连续激光。
激光加工过程中需要考虑激光的波长、能量（或功率）、脉宽、频谱、脉冲频率、偏振、相位等因素，同时还要考虑聚焦系统以及扫描速度和方向，被加工对象物质的组成、结构和形态，甚至是物质所处的环境条件如温度和气氛。脉宽是其中一个非常重要的具有普遍影响的激光参数。为简单起见，下面的讨论飞秒激光器与光纤激光器区别，只是脉宽不同的情形。飞秒激光也主要是指现在用得最多的钛宝石以及Yb3+掺杂晶体和光纤激光器为主，波长在1 μm附近的近红外的飞秒激光。
飞秒激光系统很贵
飞秒激光现在已开始用于切割、钻孔、焊接、打标、剥离、修复等加工领域，但应用还不是很普遍。一方面是很多情形其它激光也用得很好，另一方面是飞秒激光很贵。飞秒激光的价格比长脉冲激光和连续激光要贵很多。其它参数相近的飞秒和皮秒激光有时也会相差几十万元。
以光纤激光频率梳为核心的精密光谱源标准装置的建立，不仅为我国国防、军事等领域广泛应用的红外激光源提供精密的校准测试服务，而且为将来便携式激光跟踪仪、小型化激光雷达等高新武器提供更精密的激光源。此外，光纤激光频率梳的研究还可改进现有的全球定位系统、提高全球定位系统的精度，同时为战略武器导航、全球通信、航空航天、探矿、救援等涉及国防安全的领域提供精确地的定位，使我国在该领域的工作彻底摆脱对国外的封锁和限制，它的建立还可以将长度、时间和频率等物理量统一到极高精度的标准，最终促成新一代全球定位系统的产生。
