钼镱共掺光纤的研发

需求的背景和应用场景

随着智能驾驶、高精度测绘、风能开发等领域的快速发展，激光雷达、测风雷达及激光测距等技术成为实现这些应用的关键。这些技术高度依赖于高性能的光纤激光器，尤其是工作在1.5um波段的光纤激光器，因其具有良好的大气穿透性、低损耗以及人眼安全等特性，被广泛应用于长距离、高精度的测量与探测中。然而，当前市场上的1.5um光纤激光器在输出功率和效率方面仍面临挑战，难以满足日益增长的高性能需求。特别是，对于智能驾驶而言，高精度、远距离的探测能力是保障行车安全、实现自动驾驶的关键。因此，研发具有高输出功率（>5W）和高效率（>40%）的1.5um光纤激光器，对于推动智能驾驶、测风雷达及激光测距等应用的进一步发展具有重要意义。

要解决的关键技术问题

为实现上述目标，本技术需求聚焦于钼镱共掺光纤的研发。关键技术问题主要包括：

1. 高浓度高均匀钼镱共掺技术：通过优化掺杂工艺，实现钼（Mo）和镱（Yb）元素在光纤中的高浓度且均匀分布。这是提高光纤激光器输出功率和效率的关键，要求掺杂技术能够精确控制掺杂元素的浓度和分布，避免掺杂不均匀导致的光损耗和性能下降。
2. 深掺P技术：在光纤中引入磷（P）元素，通过深掺技术改善光纤的光学性能和热稳定性。磷元素的掺入可以有效降低光纤的衰减系数，提高光纤的激光转换效率，同时增强光纤的抗热损伤能力，为高光功率运行提供稳定保障。
3. 产品指标与技术指标的实现：确保研发出的钼镱共掺光纤在特定波长下（@915nm包层吸收系数>2.5dB/m，@1535nm纤芯吸收系数>70dB/m）具有优异的吸收性能，同时保持较低的纤芯衰减系数（<15dB/km），以满足高性能光纤激光器的应用需求。

效果要求

本技术需求的实施将带来以下效果：

• 显著提升性能：通过攻克高浓度高均匀钼镱共掺技术和深掺P技术，研发出的钼镱共掺光纤将显著提升1.5um光纤激光器的输出功率和效率，满足智能驾驶、测风雷达及激光测距等高端应用对高性能光源的迫切需求。
• 增强竞争优势：掌握核心掺杂技术的企业将能够在激烈的市场竞争中占据优势地位，为下游客户提供更加优质、可靠的光纤激光器产品，促进产业链的整体升级。
• 推动技术创新：本技术的研发将推动光纤材料科学的进步，为相关领域的技术创新提供新的思路和方法，有助于提升我国在全球光纤激光器市场的竞争力和影响力。