德國弗勞恩霍夫應(yīng)用光學(xué)與精密工程研究所（IOF）近日宣布，其研發(fā)的摻銩光纖激光器系統(tǒng)性能突破性地達(dá)到1.91千瓦，幾乎翻倍于此前的世界紀(jì)錄（約1.1千瓦）。這一成果不僅重新定義了高功率光纖激光器的技術(shù)邊界，更為長距離通信、醫(yī)療和工業(yè)加工等領(lǐng)域提供了全新的解決方案。

    技術(shù)革新：光束組合與高效散熱的雙重突破
    摻銩光纖激光器的核心創(chuàng)新在于光譜光束組合技術(shù)。通過將三束不同波長的激光以精確角度照射到特殊設(shè)計(jì)的衍射光柵上，研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了光束的高效整合。這種組合方式不僅將輸出功率提升至1.91千瓦，還保持了光束質(zhì)量，確保了激光的聚焦能力和傳輸效率。
    "我們的組合光柵是系統(tǒng)的核心，"弗勞恩霍夫IOF科學(xué)家FriedrichMöller指出，"傳統(tǒng)光柵在千瓦級(jí)功率下會(huì)因熱效應(yīng)失效，而我們開發(fā)的衍射光柵效率超過95%，即使在幾千瓦功率下也能穩(wěn)定工作。"
    此外，團(tuán)隊(duì)通過"冷熔接"光纖連接技術(shù)解決了高功率激光器的散熱瓶頸。這種低損耗耦合技術(shù)結(jié)合改進(jìn)的冷卻系統(tǒng)，有效抑制了因功率提升導(dǎo)致的過熱問題，為激光器的持續(xù)運(yùn)行提供了可靠保障。

    應(yīng)用場景：從太空通信到醫(yī)療革命
    摻銩光纖激光器的光譜范圍（2030-2050納米）使其在長距離傳輸中具備獨(dú)特優(yōu)勢。該波段的大氣損耗低且對人眼相對安全，特別適用于地球-衛(wèi)星自由空間通信。例如，在太空激光通信中，摻銩激光器的高功率和低損耗特性可顯著提升數(shù)據(jù)傳輸速率，為未來全球通信網(wǎng)絡(luò)提供更高效的解決方案。
    在醫(yī)療領(lǐng)域，摻銩激光器的高人眼安全性（散射光被角膜吸收，不傷害視網(wǎng)膜）使其成為眼科手術(shù)和微創(chuàng)治療的理想工具。此外，其高功率特性還可用于聚合物加工和精密材料切割，為工業(yè)制造提供更靈活的加工手段。

    未來展望：向20千瓦邁進(jìn)的技術(shù)藍(lán)圖
    盡管1.91千瓦的輸出功率已刷新紀(jì)錄，弗勞恩霍夫IOF團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)遠(yuǎn)不止于此。"我們的下一個(gè)里程碑是實(shí)現(xiàn)20千瓦的系統(tǒng)輸出，"激光技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人TillWalbaum表示，"這需要進(jìn)一步優(yōu)化光源獨(dú)立性和冷卻效率，但我們已經(jīng)為這一躍遷創(chuàng)造了技術(shù)前提。"
    研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃通過擴(kuò)展光束組合模塊和改進(jìn)光纖設(shè)計(jì)，逐步突破高功率激光器的物理極限。這種技術(shù)路徑不僅將推動(dòng)激光器性能的指數(shù)級(jí)增長，還將為高能物理實(shí)驗(yàn)、深空探測和量子通信等前沿領(lǐng)域提供全新工具。
    摻銩光纖激光器的突破標(biāo)志著光纖激光技術(shù)從"高功率"向"超高功率"時(shí)代的跨越。通過光束組合技術(shù)與高效散熱的協(xié)同創(chuàng)新，弗勞恩霍夫IOF不僅重新定義了激光器的性能邊界，更為未來技術(shù)應(yīng)用打開了無限可能。隨著20千瓦目標(biāo)的逐步實(shí)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)有望成為推動(dòng)科學(xué)探索與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的全新引擎。