我国关键有源光纤材料发展战略研究

宋向阳1,2,3,唐国武4,董国平2,3,杨中民 1,3 (1.华南理工大学物理与光电学院;2.华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室;3.广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室;4.广东工业大学)
摘要:光纤激光器及放大器广泛应用于智能制造、生命健康、新一代信息技术以及国防军事等领域,而有源光纤是光纤激光器和放大器的关键材料。本文综述了红外波段(近红外1.0μm、近中红外1.3~1.5μm、中红外2.0~3.0μm)关键有源光纤材料的研究进展,从增益系数、增益带宽、特种光纤应用等角度分析了国内外有源光纤材料的发展现状和趋势,指出了我国在该领域所面临的生产设备国产化率不高、高端工业化产品不足等问题,提出了我国关键有源光纤材料未来的重点发展思路、发展方向和发展目标。最后从基本理论自主创新、产业可持续发展、推动政策体系构建、高技术产品引领、全产业链循环发展、领域人才梯队培养等方面提出了对策建议,以期推动我国关键有源光纤材料领域优质、快速发展。
关键词:有源光纤材料;红外波段;光纤增益;光纤带宽

目录介绍

一、前言

二、国外关键有源光纤材料的发展现状

(一)近红外1.0μm波段关键光纤材料

1. 高增益光纤材料

2. 宽带光纤材料

3. 大模场激光光纤

(二)近中红外1.3~1.5μm波段关键光纤材料

1. 高增益光纤材料

2. 宽带光纤材料

3. 特种光纤材料

(三)中红外2.0μm波段关键光纤材料

1. 高增益光纤材料

2. 宽带光纤材料

3. 特种光纤材料

(四)中红外3.0μm波段关键光纤材料

三、我国关键有源光纤材料的发展现状

(一)近红外1.0μm波段关键光纤材料

(二)近中红外1.3~1.5μm波段关键光纤材料

(三)中红外2.0μm波段关键光纤材料

(四)中红外3.0μm波段关键光纤材料

四、我国关键有源光纤材料发展面临的问题

(一)高品质稀土掺杂纤芯玻璃的工业化制备问题

(二)高速精密拉丝设备国产化率较低

(三)特种光纤预制棒工程化生产工艺需进一步规范

(四)高端特种光纤生产规模不足

五、我国关键有源光纤材料发展思路和发展目标

(一)发展思路

(二)主要发展方向

1.激光光纤材料

2.复合关键光纤材料

3.结构复合关键光纤材料

4.光纤玻璃材料基础理论

5.关键光纤材料生产装备的国产化及特种光纤材料的工程化生产技术

(三)发展目标

1. 2030年:追平国际上关键光纤材料的性能指标,建成关键光纤材料大国

2. 2035年:建成关键光纤材料强国

六、对策建议

(一)注重基本理论自主创新,为可持续发展注入动力

(二)坚持政策推动,构建促进关键光纤材料发展的政策体系

(三)以高技术产品引领突破行业瓶颈,推动技术迭代升级和产业链发展

(四)重视领域专业人才培养,完善人才梯队

 

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