可飽和吸收體SA可製造超短脈衝鐳射器 未來市場空間大
在鐳射器中,鎖模技術可產生超短脈衝,可以達到皮秒甚至飛秒級別;在鎖模技術中,被動鎖模是超短脈衝的重要實現方式,不需要引入外部訊號,需要在鐳射腔中放置可引發光波自調製的器件,通常採用可飽和吸收體。可飽和吸收體(SA),是一種會根據透過光線的不同強度產生不同表現的材料,其對微光的吸收係數會隨著透過光線強度的增大而減小,當達到飽和值時對鐳射呈現透明。
可飽和吸收體通常被製成半導體可飽和吸收鏡,再應用在被動鎖模鐳射器中。在半導體可飽和吸收鏡中,可飽和吸收體位於底層半導體反射鏡與上層反射鏡之間,在半導體反射鏡上利用外延技術生長得到,可製成不同厚度以控制飽和通量與調製深度等引數。在被動鎖模技術中,低強度光吸收能力強、高強度光透過率高的可飽和吸收體最為理想。
根據新思界產業研究中心釋出的《2022-2026年可飽和吸收體(SA)行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,可飽和吸收體可用於光纖鐳射器、脈衝鐳射器等鐳射器製造中,以其為原材料製造而成的被動鎖模鐳射器,在實現超短脈衝輸出時穩定性更優,被廣泛應用在光通訊、鐳射加工、醫療美容、鐳射雷達、科研等領域。2020年,我國鐳射器市場規模在110億美元左右,在全球市場中份額佔比最大,達到65%以上,超短脈衝鐳射器加工效能更優,由此可見,我國可飽和吸收體市場空間大。
可飽和吸收體主要效能引數有波長範圍、吸收頻寬、動態響應速度、可飽和強度閾值等。可飽和吸收體主要包括可飽和吸收染料、可保和吸收晶體、半導體三大類產品,前一類產品已經被淘汰,後兩類產品是市場主流。現階段,市場中常見的可飽和吸收體有摻鉻釔鋁石榴石、摻鈷釔鋁石榴石、砷化鎵類、石墨烯類等。新思界行業分析人士表示,可飽和吸收體是被動鎖模鐳射器的核心組成部分,其研發及生產對鐳射產業影響大,我國在此領域的研究不斷深入。
2018年,中科院上矽所團隊採用固相反應和真空燒結技術成功製備了高質量的Cr4+:YAG陶瓷包邊Yb:YAG晶體/陶瓷;2019年,中科院物理所團隊與北京郵電大學等合作,製得兼具強非線性、超快恢復時間和高損傷閾值的SA,併成功應用於光纖鎖模鐳射器;2020年,山東理工大學物理與光電工程學院團隊研究發現基於碲烯二維材料製作可飽和吸收體搭建光纖鐳射器,產生的脈衝具有更大的能量。未來,我國可飽和吸收體制備技術還將不斷進步。




 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			 
			