可饱和吸收体(SAM或SA)是利用非线性效应产生超快光纤激光的一种被动光调制器件。作为非线性介质,随着光场强度的变化,可饱和吸收体对激光的吸收会有所改变,即光强减弱,可饱和吸收体对光的吸收作用变强,光强增大,吸收作用减弱,达到一定值时,吸收饱和,光全部透过。
可饱和吸收体分为自然可饱和吸收体、等效可饱和吸收体两种。自然可饱和吸收体通常由具有可饱和吸收特性的材料构成,包括半导体可饱和吸收镜(SESAM)、碳纳米管、石墨烯、二维材料等;等效可饱和吸收体通常由多个光学器件、效应共同实现可饱和吸收效应,包括非线性环形镜(NOLM)、非线性放大环形镜(NALM)、Mamyshev再生器、非线性偏振旋转(NPR)等。
可饱和吸收体具有压缩脉冲、消除噪声脉冲的作用,是腔内被动锁模激光器的关键部件。锁模分为主动锁模、被动锁模和自锁模,被动锁模技术目前是产生超快激光的重要手段,其通过在谐振腔中插入可饱和吸收体构成锁模激光器。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年可饱和吸收体(SAM)行业市场供需现状及行业经营指标深度调查分析报告》显示,超快激光是一种新兴材料加工技术,具有超窄脉冲宽度、加工精度高、稳定性优等优点,在航空航天、科学研究、生物医学、消费电子、工业加工等领域应用前景广阔。超快是激光器产业重要发展方向,随着技术成熟、成本下降,超快激光市场将迎来爆发增长期。可饱和吸收体作为超快激光中实现器鲁棒锁模操作的关键部件,市场也存在广阔发展空间。
半导体可饱和吸收镜(SESAM)商业化成熟,是目前市场主流可饱和吸收体。在全球市场上,德国batop公司是领先的SESAM生产商。SESAM制造技术壁垒较高,早期我国市场需求依赖进口。近年来,我国在超快激光领域取得了突破性进展,部分企业具备了超快激光全链条自主研发和供应能力,SESAM国产替代趋势显现,目前我国SESAM市场布局企业有济南晶众光电科技、海科思锐等。
新思界
行业分析人士表示,可饱和吸收体是产生皮秒脉冲、飞秒脉冲等超短激光的核心器件,随着超短激光在科学研究、精密加工、生物医学等领域深入应用,可饱和吸收体市场空间将持续扩大。可饱和吸收体类型较多,其中SESAM商业化程度最高,在国产替代趋势下,凭借损伤阈值更高、价格更低等优势,国产SESAM有望占据更多市场份额。