中國電科實現“高功率光纖激光器”核心器件全國產化

日前，中國電科實現了“高功率光纖激光器”核心器件全國產化目標，標志著我國已具備了“萬瓦級”固體激光武器的光源系統自主研發和生產能力，為高能固體激光裝備的自主可控之路打下了堅實基礎。

高功率泵浦耦合器是光纖激光器中的核心元器件之一，也是中國電科實現“高功率光纖激光器”及關鍵器件國內自主可控的關鍵元器件之一。顧名思義，泵浦耦合器的主要功能是將多根細光纖中的泵浦光耦合匯聚至一根粗光纖后輸出更高功率的泵浦光，其工作原理猶如樹木的根系一樣：眾多側根將土壤中的水分輸送并匯聚至主根后注入樹干，主根與側根的吸水、輸水能力越強則樹木能夠獲得的水分越多，從而枝繁葉茂。

高功率泵浦耦合器的“主根”與“側根”均能夠允許高功率的泵浦光通過，并將匯聚后的高功率注入下游激光系統，提升光纖激光器的功率水平。每個光纖激光器中有一個或多個泵浦耦合器，甚至多個型號的泵浦耦合器，這些大大小小、形形色色的“根系”從四面八方將能量一級級匯聚到光纖“大動脈”中，最終實現高功率、高亮度激光輸出。高功率的激光從數百瓦至數萬瓦不等,它們就像削鐵如泥、無堅不摧的利刃，既能夠勝任汽車、船舶、航空等領域的激光切割、激光焊接與激光打孔，也能在高能激光武器中大顯身手，為高端制造業添磚加瓦，為國防事業保駕護航。

目前，國內“高功率光纖激光器”中的高端泵浦耦合器幾乎被進口產品壟斷，不但存在禁運、斷供的風險，而且進口產品價格高、采購周期長、規格品種有限，技術性能指標也難以滿足裝備發展需求。

為擺脫對進口核心器件的依賴，中國電科提出了“高功率光纖激光器”中核心器件全面實現國產化的目標，由中國電科23所負責高功率泵浦耦合器的研制任務。

在短短半年內中國電科完成了近20項專題研究，攻克了泵浦光高效率耦合、抗高功率損傷以及高功率光纖器件散熱封裝及其通用性設計等技術難題，按時完成了項目研制目標，實現了合束器和泵浦耦合器等核心元器件的國產化，同時自主研發的泵浦耦合器泵浦光注入功率超過1200W，耦合效率最高達97%，達到國際先進水平。