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高功率光纤激光器用双包层光纤参数设计 被引量:1
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作者 李尧 于继承 +2 位作者 赵鸿 朱辰 周寿桓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期159-163,共5页
非线性效应(SBS、SRS)、光纤侧表面散热能力及光纤端面破坏等因素的存在限制了光纤激光器输出功率的进一步提高。为实现单纤千瓦级近衍射极限激光输出,大模面积双包层光纤(LMA DCF)的特性参数,包括纤芯及内包层直径、数值孔径、吸收系... 非线性效应(SBS、SRS)、光纤侧表面散热能力及光纤端面破坏等因素的存在限制了光纤激光器输出功率的进一步提高。为实现单纤千瓦级近衍射极限激光输出,大模面积双包层光纤(LMA DCF)的特性参数,包括纤芯及内包层直径、数值孔径、吸收系数、光纤长度等的设计至关重要。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 大模面积双包层光纤 参数设计
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高功率光纤激光器的研究进展 被引量:13
2
作者 陈苗海 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期589-592,共4页
文章扼要地介绍国际上高功率光纤激光器的进展状况,重点介绍近几年国内外高功率光纤激光器与放大器的发展水平和动向。
关键词 光纤激光器 高功率光纤激光器 掺镱双包层光纤 大模面积 光子晶体光纤
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高功率光纤激光器中ASE噪声的测量方法(英文)
3
作者 贾晓东 夏海云 +1 位作者 上官明佳 窦贤康 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期27-31,共5页
高峰值功率脉冲光纤激光器在激光雷达系统中有着广泛的应用。然而,光纤激光器中放大自发辐射噪声(ASE)严重影响了系统的探测性能。提出一种测量高峰值功率脉冲光纤激光器中ASE噪声的方法。在该方法中,首先对高峰值功率的激光脉冲衰减,... 高峰值功率脉冲光纤激光器在激光雷达系统中有着广泛的应用。然而,光纤激光器中放大自发辐射噪声(ASE)严重影响了系统的探测性能。提出一种测量高峰值功率脉冲光纤激光器中ASE噪声的方法。在该方法中,首先对高峰值功率的激光脉冲衰减,然后在时域分别测量和计算ASE噪声和激光脉冲的相对能量。给出了光纤激光器在驱动电流分别为6A,7A和8A时衰减后的ASE噪声廓线以及ASE噪声占激光脉冲能量的比例。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 放大自发辐射 ASE比例 ASE廓线 激光雷达
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全国产化单纤高功率光纤激光器的研究 被引量:4
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作者 杨敬文 张培培 +5 位作者 吕晓英 韩桂云 张雪莲 王晓龙 张鹏 黄榜才 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期318-321,共4页
报道了采用国产双包层掺镱光纤搭建的高功率光纤激光器。此光纤激光器采用中国电子科技集团公司第四十六研究所最新研制的20/400双包层掺镱光纤,激光器采用谐振腔振荡方式输出,激光器中心波长为1080 nm,最高输出激光功率为758 W,输出光... 报道了采用国产双包层掺镱光纤搭建的高功率光纤激光器。此光纤激光器采用中国电子科技集团公司第四十六研究所最新研制的20/400双包层掺镱光纤,激光器采用谐振腔振荡方式输出,激光器中心波长为1080 nm,最高输出激光功率为758 W,输出光斑直径6~8 mm,接近准单模输出,光束β因子为1.3。电光转换效率36.7%,光-光转换效率71%,经过32 h的满功率激光输出,平均输出功率波动范围小于2%。 展开更多
关键词 国产双包层掺镱光纤 高功率光纤激光器 激光功率 转换效率
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高精度测量高功率光纤激光器低反光纤光栅反射率的方法 被引量:3
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作者 葛诗雨 沈华 +3 位作者 朱日宏 汤亚洲 矫岢蓉 舒剑 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期221-227,共7页
作为高功率光纤激光器谐振腔的输出端,低反光纤光栅(Output Coupler, OC)的反射率值较小,采用基于透射谱的方法测量OC反射率时,光源功率不稳定或光谱仪测量的误差,会使得OC反射率的测量结果产生较大误差。因此提出一种基于菲涅耳反射原... 作为高功率光纤激光器谐振腔的输出端,低反光纤光栅(Output Coupler, OC)的反射率值较小,采用基于透射谱的方法测量OC反射率时,光源功率不稳定或光谱仪测量的误差,会使得OC反射率的测量结果产生较大误差。因此提出一种基于菲涅耳反射原理,获得反射谱测量OC反射率的方法。通过实验对该方法进行了验证,结果表明该方法的测量精度和稳定性有了显著提高。同时分析了该方法带来的带宽测量不准确的问题,提出了使用折射率匹配液的方法解决了该问题。 展开更多
关键词 低反光纤光栅 反射率 带宽 高功率光纤激光器
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高功率光纤激光器光纤器件封装应力影响研究 被引量:1
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作者 於安琪 闫明鉴 +2 位作者 尹路 韩志刚 朱日宏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期841-848,共8页
高功率激光器无源器件制作过程中封装不当引入的应力,会导致信号光光束质量劣化和光纤温升,为了解决此问题,理论分析了光纤形变对信号光模式分布的影响,利用有限元方法建立包层光导致光纤发热模型,实验研究了不同封装方式对光纤发热情... 高功率激光器无源器件制作过程中封装不当引入的应力,会导致信号光光束质量劣化和光纤温升,为了解决此问题,理论分析了光纤形变对信号光模式分布的影响,利用有限元方法建立包层光导致光纤发热模型,实验研究了不同封装方式对光纤发热情况和信号光光束质量的影响。实验表明,应力导致的光纤形变会造成信号光M^2值在受力方向上略微变小而其垂直方向上变大,在输出100W信号光时,施加应力导致的M^2值的变化最高为0.39,与仿真结果相符。在光纤温升方面,相比于使用硬质胶水带来的12℃温升,使用硅橡胶封装的剥离器将温升控制在5℃以内,且其封装应力引入的M^2值的变化在0.05以内。 展开更多
关键词 光纤光学 高功率光纤激光器 应力 光束质量
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高功率光纤激光器及其在战术激光武器中的应用 被引量:16
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作者 任国光 伊炜伟 屈长虹 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1145-1151,共7页
作为目前世界上最先进的固体激光器——光纤激光器具有无以伦比的独特优势,它已广泛应用于战术激光武器。本文评述和分析了高功率光纤激光器的特点、最新进展,光束合成技术和光学相控阵,以及它们在战术激光武器中的应用。
关键词 战术激光武器 高功率光纤激光器 光束合成技术 光学相控阵
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高功率光纤激光器核心光栅打破国际禁运
8
《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第4期675-675,共1页
近期,中科院上海光机所偏振无关合束光栅的研制取得突破进展。中科院强激光材料实验室在国内率先研制出偏振无关全介质合束光栅,所研制的50 mm×50 mm光栅在无偏激光1 040~1 070 nm范围内衍射效率达到94%以上,可承受功率达到数千瓦。
关键词 高功率光纤激光器 光栅 国际 偏振无关 激光材料 中科院 全介质 实验室
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2 kW光纤激光器相变直冷板设计
9
作者 桂庆文 张艳凯 何有为 《激光与红外》 北大核心 2025年第5期658-664,共7页
相变直冷技术是光纤激光器的一种新型高效热管理手段。冷板是相变直冷系统的重要组成部件之一,其散热性能对激光器温度的稳定性等具有重要影响。本文对某2 kW光纤激光器用相变直冷板开展了结构设计,共提出了三种设计方案。设计方案的差... 相变直冷技术是光纤激光器的一种新型高效热管理手段。冷板是相变直冷系统的重要组成部件之一,其散热性能对激光器温度的稳定性等具有重要影响。本文对某2 kW光纤激光器用相变直冷板开展了结构设计,共提出了三种设计方案。设计方案的差异主要由冷板的加工方式所导致。此后,开展了基于计算流体动力学的冷板流-热-固耦合仿真分析,以评价冷板的散热效果。结果表明,基于单层流道中部分区域加入翅片式肋柱结构式冷板表面最高温度为27.13℃,平均温度为24.56℃,其平均换热系数高于所设计的打孔式串并行流道78%,整体散热性能优异,可使光纤激光器主要部件温度得到明显改善,并且该冷板的质量较串并行式结构冷板减少47.64%,有助于高功率光纤激光器产品的轻量化设计。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 相变直冷 结构设计 计算流体动力学 数值仿真
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光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的发展及展望 被引量:3
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作者 沈华 朱日宏 卞殷旭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期63-76,共14页
目前光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的应用主要有两个方面,一是作为谐振腔腔镜,二是用来抑制激光器的非线性效应。首先论述了光纤光栅作为腔镜技术的发展现状,然后着重论述了能够抑制光纤激光器中非线性效应的特殊光纤光栅的发展状... 目前光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的应用主要有两个方面,一是作为谐振腔腔镜,二是用来抑制激光器的非线性效应。首先论述了光纤光栅作为腔镜技术的发展现状,然后着重论述了能够抑制光纤激光器中非线性效应的特殊光纤光栅的发展状况。并详细描述了倾斜布拉格光纤光栅抑制受激拉曼散射和受激布里渊散射、长周期光纤光栅抑制受激拉曼散射以及相移长周期光纤光栅抑制自相位调制或四波混频等非线性效应引起的光谱展宽的研究进展。最后展望了光纤光栅在高功率光纤激光器领域的发展趋势,认为光纤光栅将朝着更高承载功率与长波长方向发展,同时认为基于飞秒激光刻写的光纤光栅技术、能够同时抑制多种非线性效应的光纤光栅技术、以及基于光纤光栅的光纤激光器激光偏振控制技术等将成为新的研究热点。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 光纤光栅 谐振腔腔镜 非线性效应抑制
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高功率双包层光纤激光器侧面耦合技术的研究进展 被引量:1
11
作者 鲁韶华 许鸥 +2 位作者 冯素春 董小伟 简水生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期863-867,共5页
双包层光纤侧面耦合技术将泵浦光从光纤侧面耦合进入内包层,与端面耦合技术相比,更有利于高功率光纤激光器的实现。介绍了角度磨抛、微棱镜、V形槽、内嵌反射镜、衍射光栅多种侧面泵浦耦合技术的结构、原理以及系统性能参数,并分析了各... 双包层光纤侧面耦合技术将泵浦光从光纤侧面耦合进入内包层,与端面耦合技术相比,更有利于高功率光纤激光器的实现。介绍了角度磨抛、微棱镜、V形槽、内嵌反射镜、衍射光栅多种侧面泵浦耦合技术的结构、原理以及系统性能参数,并分析了各种技术方案中需要解决的问题。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 双包层光纤 侧面耦合 耦合效率
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辅腔泵浦高功率铒镱共掺光纤激光器实验研究 被引量:3
12
作者 王丹 韩群 +1 位作者 钮盼盼 刘铁根 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期138-143,共6页
铒镱共掺光纤激光器的功率提高主要受热效应和镱波段放大的自发辐射的限制。为了提高铒镱共掺光纤激光器的输出功率,设计了液冷散热结构并采用辅腔泵浦法进行实验研究。结果表明,采用2.1 m长的大模面积铒镱共掺双包层光纤时,在47.5 W的... 铒镱共掺光纤激光器的功率提高主要受热效应和镱波段放大的自发辐射的限制。为了提高铒镱共掺光纤激光器的输出功率,设计了液冷散热结构并采用辅腔泵浦法进行实验研究。结果表明,采用2.1 m长的大模面积铒镱共掺双包层光纤时,在47.5 W的泵浦功率下得到了波长为1548.9 nm、最高功率为21.6 W的输出,综合泵浦转化效率为45.7%;辅助腔中镱波段振荡建立前后的斜率效率分别为48.4%和56.2%。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 铒镱共掺 辅腔泵浦法 Yb-ASE 热效应
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高功率连续波掺镱光纤激光器研究进展 被引量:16
13
作者 党文佳 李哲 +4 位作者 李玉婷 卢娜 张蕾 田晓 杨慧慧 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期676-694,共19页
高功率连续波掺镱光纤激光器因具有电光效率高、光束质量好、热管理方便等优点,在工业加工、军事国防、科学研究等领域得到广泛应用,但是高功率条件下的非线性效应和热效应限制了其输出功率的进一步提升。基于此,本文重点分析了受激拉... 高功率连续波掺镱光纤激光器因具有电光效率高、光束质量好、热管理方便等优点,在工业加工、军事国防、科学研究等领域得到广泛应用,但是高功率条件下的非线性效应和热效应限制了其输出功率的进一步提升。基于此,本文重点分析了受激拉曼散射非线性效应和热致模式不稳定现象的形成机理和抑制方法,为高功率光纤激光系统的设计与集成提供了参考,并详细介绍了2015年以来为克服两种因素的影响所取得的最新研究成果,最后展望了高功率连续波掺镱光纤激光器的发展趋势。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 主振荡功率放大器 受激拉曼散射 模式不稳定
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高功率2μm波长可调谐超短脉冲光纤激光器 被引量:1
14
作者 宋伟华 彭志刚 +3 位作者 侯玉斌 幺鹏 张奕 王璞 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期5-12,共8页
高功率2μm波长可调谐的超短脉冲激光具有峰值功率高、脉冲宽度窄、波长可调谐等优势,在医疗手术、大气通信、光电对抗等领域具有广泛的应用。利用高峰值功率的掺铒光纤放大器泵浦高非线性光纤,在全光纤化结构中获得了1895~2165 nm可调... 高功率2μm波长可调谐的超短脉冲激光具有峰值功率高、脉冲宽度窄、波长可调谐等优势,在医疗手术、大气通信、光电对抗等领域具有广泛的应用。利用高峰值功率的掺铒光纤放大器泵浦高非线性光纤,在全光纤化结构中获得了1895~2165 nm可调谐的拉曼孤子输出。采用啁啾脉冲放大技术对拉曼孤子的脉冲能量进行提升,放大后拉曼孤子的单脉冲能量为1.56μJ,平均功率达到50.6 W,脉冲宽度为83 ps。经过光栅对压缩后,脉冲宽度降低至1.23 ps,平均功率为22 W,峰值功率达到0.55 MW。放大后的脉冲仍具有波长调谐的能力,当输出功率为5 W和50.6 W时,脉冲的波长调谐范围分别为38 nm和8 nm。 展开更多
关键词 拉曼孤子 波长可调谐 超短脉冲 高功率光纤激光器 光纤
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高功率掺镱双包层光纤激光器中光纤损伤及其理论分析 被引量:5
15
作者 韩旭 冯国英 +3 位作者 韩敬华 张秋慧 李尧 张大勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2468-2472,共5页
针对高功率掺镱双包层光纤激光器热效应引起的光纤损伤情况,由热传导方程,结合边界条件推导了两端泵浦情况下双包层光纤激光器光纤内的温度分布及热效应引起的应力分布,并对光纤内的温度分布和应力分布进行了数值模拟.结合模拟结果,对... 针对高功率掺镱双包层光纤激光器热效应引起的光纤损伤情况,由热传导方程,结合边界条件推导了两端泵浦情况下双包层光纤激光器光纤内的温度分布及热效应引起的应力分布,并对光纤内的温度分布和应力分布进行了数值模拟.结合模拟结果,对光纤的损伤进行了解释,分析了引起光纤热效应的主要因素.对两端泵浦情况的模拟与分析符合高功率光纤激光器的实际工作情况,这对优化高功率光纤激光器的设计有一定的参考价值. 展开更多
关键词 功率掺镱双包层光纤激光器 热效应 温度分布 应力分布
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大功率光纤激光器应用于石油矿产领域
16
作者 相秀芳(摘) 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期143-143,共1页
2005年8月17日,美国天然气技术研究所(GTI)应用5.34kW的高功率激光器进行井下射孔应用研究。对1立方英尺的贝雷砂岩进行改善岩石特性和岩石切除效率的试验表明,提高射孔孔道附近的渗透率,不需要采用兆瓦级别的军用激光器。高功率... 2005年8月17日,美国天然气技术研究所(GTI)应用5.34kW的高功率激光器进行井下射孔应用研究。对1立方英尺的贝雷砂岩进行改善岩石特性和岩石切除效率的试验表明,提高射孔孔道附近的渗透率,不需要采用兆瓦级别的军用激光器。高功率光纤激光器技术上的突破,可建立耐用的非炸药的井下射孔系统。5.34kW Ytterbium高功率激光器最主要的特点是能量转换率达到20%左右, 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 功率激光器 激光器应用 矿产 石油 岩石特性 射孔孔道 军用激光器 能量转换率
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千瓦级掺Yb^3+双包层光纤激光器的热分析 被引量:1
17
作者 李剑峰 段开椋 +4 位作者 曹祥杰 王屹山 姚欣 郭永康 林祥棣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1921-1927,共7页
针对千瓦级Yb3+光纤激光器的特殊结构,在同时考虑光纤表面的对流换热和辐射换热条件下建立了热传递模型和一维稳态传热方程.结合该稳态传热方程和光纤激光器的速率方程,数值模拟了正向泵浦1000W和双端泵浦两端各500W的条件下沿光纤纵向... 针对千瓦级Yb3+光纤激光器的特殊结构,在同时考虑光纤表面的对流换热和辐射换热条件下建立了热传递模型和一维稳态传热方程.结合该稳态传热方程和光纤激光器的速率方程,数值模拟了正向泵浦1000W和双端泵浦两端各500W的条件下沿光纤纵向和径向的温度分布.计算结果表明,双端泵浦的温度分布比正向泵浦的均匀,且光纤中的最高温度比正向泵浦时下降了135.9℃.将考虑辐射换热时光纤的温度分布和忽略辐射换热时的结果进行对比,后者的温度比前者高得多,表明辐射换热是光纤激光器非常重要的换热方式.最后,分析了双端泵浦以及光纤长度不变的条件下纤芯半径、包层半径以及表面传热系数对光纤内温度分布的影响.结果表明纤芯半径不会影响光纤表面温度,而加大表面传热系数以及增大包层半径可以有效地降低光纤表面及内部温度. 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 传热方程 速率方程 对流换热 辐射换热 温度分布
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基于波长锁定泵浦单振荡级千瓦光纤激光器 被引量:1
18
作者 马建立 姜诗琦 +3 位作者 于淼 刘海娜 王军龙 王学锋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期12-16,共5页
采用976 nm锁波长激光二极管(LD)双向泵浦掺Yb全光纤激光器,单谐振腔输出1.2 k W近单模激光,总光光转换效率为70.8%,光束质量M_x^2≈1.03,M_y^2≈1.55,实验验证在千瓦功率量级内,正、反泵浦相互影响不明显。光纤激光器从阈值电流到最大... 采用976 nm锁波长激光二极管(LD)双向泵浦掺Yb全光纤激光器,单谐振腔输出1.2 k W近单模激光,总光光转换效率为70.8%,光束质量M_x^2≈1.03,M_y^2≈1.55,实验验证在千瓦功率量级内,正、反泵浦相互影响不明显。光纤激光器从阈值电流到最大电流范围内,输出功率随泵浦功率曲线基本线性,在1 k W功率下做8小时稳定性测试,稳定度在2%以下。激光器可在宽温度范围内工作,温度循环试验表明,输出功率随温度变化具有较好的一致性。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 双向泵浦 近单模激光 宽电流/温度范围
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光纤激光器中包层光滤除器的研究进展 被引量:13
19
作者 赵水 段云锋 +2 位作者 王强 张秀娟 邓明发 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期749-752,共4页
包层光滤除器对高功率光纤激光器系统的作用非常重要,影响着输出激光的光束质量和单色性,包层光滤除器是光纤激光器产品化的核心元器件。本文简述了光纤激光器包层光滤除器的工作原理,总结了几种包层光滤除器的结构和工作性能,分析了其... 包层光滤除器对高功率光纤激光器系统的作用非常重要,影响着输出激光的光束质量和单色性,包层光滤除器是光纤激光器产品化的核心元器件。本文简述了光纤激光器包层光滤除器的工作原理,总结了几种包层光滤除器的结构和工作性能,分析了其优缺点,对包层光滤除器的研究方向具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 包层光滤除 折射率 研究进展
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“国际高功率光纤激光技术研究及应用”研讨会
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《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期695-695,共1页
www.cnoenet.com近年来,高功率光纤激光技术是国际尖端技术研发领域的热点之一,国内外科学家在材料、器件及应用等方面开展了卓有成效的研究。我国在高功率光纤激光器的研究与应用方面也取得了一系列重要成果,但与国际先进水平相比还有... www.cnoenet.com近年来,高功率光纤激光技术是国际尖端技术研发领域的热点之一,国内外科学家在材料、器件及应用等方面开展了卓有成效的研究。我国在高功率光纤激光器的研究与应用方面也取得了一系列重要成果,但与国际先进水平相比还有较大差距。为了解国际先进技术发展动态,拓展思路,提升我国高功率光纤激光器技术的整体研究水平, 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 光纤激光技术 国际 应用 技术发展动态 尖端技术 科学家 国内外
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