激光二极管侧面抽运声光调Q Nd:YAG/KTA1.57 μm人眼安全光参量振荡激光器

利用激光二极管(LD)阵列侧面抽运声光(AO)调Q的Nd:YAG激光器作为抽运源,研究了在不同声光重复频率和输出镜透过率的情况下,内腔式KTA-光参量振荡器(OPO)的输出特性.通过对单谐振光参量振荡器阈值公式的讨论,采用平凹腔的结构以及较短的腔长,降低了光参量振荡器的振荡阈值.当声光重复频率为4 kHz,输出镜透过率为30%,抽运电流为14.5 A时,光参量振荡器的1570 nm激光输出脉冲峰值功率达到5.6×104 W,脉冲宽度为2.5 ns,实验中最大平均输出功率为560.3 mW.结果表明,具有良好热性能的非线性晶体KTA是制造小型、轻便光参量振荡激光器的理想材料.     

时域与空域结合实现光束匀滑的光谱优化分析

为改善焦斑的均匀性以应用于惯性约束聚变(ICF)的实验,从焦斑形态的控制出发,在随机相位板(RPP)和连续相位板(CPP)做空域整形下,用同样带宽和最大谱色散角,模拟了不同光谱形状的匀滑效果,通过焦斑强度的功率谱密度(PSD)和平顶的均方根(RMS)对获得的焦斑进行评价.结果表明,改善光谱形状可以提高匀滑效率,优化光谱相对主流的正弦调频光谱对匀滑效果的均方根值可提高43.7%.同时,设计相位板时考虑焦斑上不同空间频率的权重,有利于匀滑.     

激光诱导光纤损伤可持续利用技术

研究了光纤损伤对光纤传能特性的影响.由小到大注入激光能量时,光纤端面偶尔会产生微弱火花并出现微小坑状损伤,但并不影响光纤的注入耦合效率.当光纤端面发生等离子闪光后出现了比较严重的灾难性损伤,光纤输出端激光能量明显下降.光纤端面损伤降低了激光注入耦合效率,从而导致光纤传输效率下降.建立光纤端面损伤理论模型,由于光纤端面损伤引起的注入激光能量损失与损伤面积的对应关系,当注入激光光斑能量为高斯分布时,注入激光能量损失率与损伤面积成负指数关系.实验结果还表明光纤端面损伤存在增长效应.通过实验研究和理论分析证明了提出的光纤损伤后仍可持续利用设想的可行性,它为高功率光纤传输系统设计,特别是单脉冲激光点火或起爆系统的设计提供了新的思路.     

利用晶体拼接实现大口径会聚光束三倍频

惯性约束聚变激光驱动器中,熔石英透镜的紫外激光损伤问题一直是限制其负载能力提升的重要因素。对此提出了一种新的大口径光束三倍频构型方案,将三倍频晶体置于聚焦透镜之后,在基频光和倍频光的会聚过程中实现和频。大口径会聚光束的入射角度达36.35 mrad,为满足相位匹配条件,三倍频晶体采用相位匹配接受角度更大、损伤阈值更高的LBO晶体。理论分析表明,3块切割角度不同的LBO晶体拼接即可满足会聚光束相位匹配容忍角的要求。原理性实验也验证了该方案的可行性。该构型不仅能规避熔石英透镜的紫外激光辐照,提升激光驱动器的负载能力,而且能突破LBO晶体的口径受限问题。     

4种炭素材料的抗氧化性研究

采用SEM、Raman光谱和TG-Dsc等手段研究了纳米碳管、天然石墨、酚醛树脂热解炭、炭黑改性酚醛树脂热解炭的抗氧化性.研究表明,这4种炭素材料的抗氧化性由强到弱的顺序为天然石墨、纳米碳管、炭黑改性酚醛树脂热解炭、酚醛树脂热解炭.     

板状刚玉在中国的发展状况

简述了板状刚玉在国内的4个发展阶段:初期接触阶段、了解发展阶段、尝试生产阶段、发展壮大阶段;介绍了板状刚玉生产的基本过程,包括球磨、成球、干燥和烧结;指出了板状刚玉的发展趋势,以及存在的外观颜色不稳定、烧结球形料分层比例大、产能过剩的风险等问题。     

温度补偿角度相位失配355nm紫外激光器

为研制高稳定、高转换效率的实用化小型紫外激 光器,采用LD端面泵浦Nd:YVO₄激光晶体,Ⅰ类角 度相位匹配LiB₃O₅(LBO)晶体进行腔内倍频,Ⅱ类角度相位匹配LBO晶体进行腔内 和频,基于比例微分积分(PID,proportion integration differentiation)补偿方式的数字温控模块精确温度 调节,补偿非线性晶体角度 相位匹配误差,研制了一台输出波长为355nm的小型紫外激光器。研 制的激光器在重复频率为15kHz、LD泵 浦功率为13.33W时,355nm激光平均输出功 率为1.24W,LD输出波长为804nm,不在Nd:Y VO₄晶体吸 收峰(808nm),但LD泵浦光到紫外激光的转换效率仍达到9. 3%;激光器的输出脉冲宽度为9.8ns,光束质量因子M²_x和M²_y分别为1.8和 1.7,2h内输出功率不稳定度为0.45%。通过调节温度补偿非 线性晶体角度相位失配,为实现高稳定、高转换效率的实用化紫外激光器提供了技术参考。     

KTA和KTP晶体参量激光特性研究

讨论了激光二极管阵列(LDA)侧面泵浦声光调Q Nd:YAG内腔式光学参量振荡器(OPO)的阈值特性;在相同的实验条件下,对比分析了KTA和KTP晶体参量激光输出特性.当声光重复频率为4kHz,输出镜透过率为30%,泵浦电流为14.5A时,波长为1.57μm,KTA晶体参量激光平均输出功率最大为613.4mW,脉冲宽度约2.5ns,峰值功率超过61kW.     

Ga杂质分布对晶体管V-I特性的影响

利用低浓度掺杂-结深推移-高浓度掺杂设计方法形成Ga基区，制备出NPN晶体管样品。实验结果与理论分析表明：Ga的线性缓变分布和SiO2薄膜覆盖下的扩散，大幅度提高了器件耐压水平与综合电学性能：IC-VCE中的负阻效应是由Ga原子表面浓度经二次氧化变为耗尽状态所致，对此，可采用Si3N4/SiO2／Si复合结构加以改善；总之，开管扩镓是一种制备高压器件不可比拟的新途径。     

SiO2-Si界面实现Ga掺杂的研究

通过原子力显微镜（AFM）、二次离子质谱（SIMS）、扩展电阻（SRP）等方法对Ga在SiO2薄层、SiO2-Si界面的扩散特性进行测试表征与机理分析。其结果表明：源于H2和Ga2O3高温反应新生成的元素Ga，经SiO2薄层的快速吸收和输运，到达SiO2-Si的界面，其吸收-输流量在确定的扩散条件下正比于掺杂时间；Ga在SiO2-Si界面按照固-固扩散原理和凭借在Si内有较高溶解度特性实现了Si体内有效扩散；上述两者的有机结合，使Ga原子通过理想表面扩入硅体，从而得到高均匀性、高重复性的扩散结果。