蓝光辅助红外MOPA光纤激光对纯铜薄片点焊的研究

由于纯铜材料吸收的波长依赖性以及对红外激光吸收的温度依赖性和高导热性,1μm红外激光的纯铜焊接常常会出现焊接效果不稳定的问题,同时伴随着飞溅、孔洞等焊接质量问题。纯铜材料对激光的吸收具有很强的波长依赖性,在短波段的吸收显著增加,因此绿光和蓝光激光也被用来进行铜的焊接,并取得不错的焊接效果;然而,蓝、绿激光的高成本严重制约了其在精细微焊接中的应用。考虑到成本和焊接效果的平衡,本研究团队使用100 W/450 nm蓝色半导体连续激光辅助120 W/1.07μm MOPA红外光纤纳秒激光对纯铜薄片进行点焊实验,蓝光的主要作用是焊前预热和焊后保温。实验结果表明：与单纯的红外MOPA激光焊接相比,蓝光辅助红外MOPA激光焊接焊点的表面形貌、拉力、飞溅以及孔洞等都有明显改善。     

半导体激光泵浦的3 μm掺铒固体激光研究进展

3μm激光在国防安全、生物医疗、光谱分析等领域具有广阔的应用前景。与非线性频率变换、半导体激光技术相比,利用掺Er的激光增益介质产生3μm激光是一种比较直接、高效的方法。随着3μm掺Er激光器在输出功率和效率方面的突破,半导体激光泵浦的3μm掺铒固体激光已成为热点研究方向。回顾了不同基质材料掺杂Er离子产生3μm激光的输出特性和研究进展;从铒离子能级结构出发,分析了铒离子间的能量传递上转换、激发态吸收等跃迁过程对3μm激光输出性能的影响,并对3μm稀土离子掺杂固体激光器的功率提升潜力和发展前景进行了展望。     

1.53μm光纤光栅外腔半导体激光器乙炔吸收稳频

报道了1.53μm波段光纤光栅外腔半导体激光器的乙炔吸收稳频.通过理论分析参数选择,设计了光纤光栅外腔半导体激光器和光纤光栅调谐与调制结构.利用锁定放大器闭环控制布拉格波长,将激光器输出波长锁定在乙炔气体1530.37 nm的吸收峰上,频率稳定度达10-8.     

半导体激光器

QPC公司的Ultra-500型半导体激光器．能提供425W的输出功率。其基本波长包括792nm．808nm，976nm，1470nm和1532nm，光纤芯径从200-800μm，常规波长精度能超过要求。     

半导体激光器

QPC公司生产的Ultra-500型半导体激光器，能提供425W的输出功率。其基本波长包括792nm，808nm，976nm，1470nm和1532nm，光纤芯径从200-800μm，常规波长精度能超过要求。     

带有硫族化合物光纤光波导的YAG：Er激光器在激光外科中的应用

目前在外科中广泛采用2.94μm辐射波长的YAG:Er晶体激光器,这个波长正好同水的最强吸收带吻合,而水在各种生物组织中的重量含量为20—80%.因此该激光辐射能被生物组织有效吸收(吸收系数α=10~(-4)cm~(-1)),能以最小的热损伤切开组织.在脉冲宽度τ=250μs情况下,其损伤区不超过10μm,这使得能够有希望制作有效的、不引起凝固作用的柔性防腐外科手术刀.为了达到这个目的必须使用光波导、能保证2.94μm波长激光辐射在切开部位有十     

水射流导引激光在微细加工中的应用

研究应用水射流导引激光技术切割加工半导体材料工艺,并与传统切割工艺进行了比较.用φ25μm的水射流和波长为1064 nm的钇铝石榴石红外线激光源切割一个夺125μm的砷化镓晶片,典型的切割速度是40 mm/s,切口宽度23μm,切边无碎片和边角损坏.与锯片切割相比,其加工速度高达5倍.实验发现,水射流导引激光切割工件温度在160℃以下,晶圆加工表面基本无碎片、毛刺产生.通过对晶圆切片的3点弯曲进行试验发现,对于125μm厚的硅晶圆而言,在同等切痕宽度的情形下,微水射流导引激光切片断裂强度比锯片切片在正反两面都要高50%左右.结果表明,水射流导引激光切割技术可以大幅提高晶圆加工的效率、质量和可靠性.     

激光差频技术实现高平均功率3.8 μm纳秒中波红外激光输出实验研究

报道了利用脉冲激光差频技术获得波段在3.8μm纳秒中波红外激光输出的实验研究。分别研制了基于增益调制半导体激光器和"8字腔"锁模掺Yb光纤激光器的1094 nm纳秒脉冲激光种子,经光纤激光放大后获得平均功率为40 W的高光束质量线偏振泵浦光。研制了脉冲同步的1535 nm的信号光种子及输出平均功率为3 W的掺Er光纤激光放大器。将放大后的1535 nm线偏振信号光与1094 nm泵浦光共线入射到作为非线性晶体的周期性畴极化反转掺镁铌酸锂(PPMgLN)晶体中,利用激光差频技术实现了平均功率为5 W的3.8μm纳秒脉冲激光输出。     

用高破坏阈值半导体可饱和吸收镜进行Yb:YAB激光器锁模的研究

掺Yb^3 介质作为1μm波段全固态超短激光脉冲发射最有前途的激光介质受到普遍关注。与掺Nd^3-介质相比它具有更宽的发射谱线，因此更容易实现1μm附近宽调谐激光运转以及超短脉冲的产生；而它的吸收波长与InGaAs二极管激光器相匹配，可用于研制紧凑廉价的半导体激光抽运全固态激光器。此外，掺Yb^3 介质能级结构简单，避免了激发态吸收、浓度猝灭和上转换等不必要的激光损耗。     

激光对不同物质消融的研究

本文报道了用308nm XeCl激光消融聚合物及生物组织和角膜刻划的研究结果,并与1.06μm和0.53μm的纳秒、皮秒YAG激光消融生物组织的结果作了对比。     

新型隧道带间级联双波长半导体激光器

提出了通过隧道带间级联实现半导体激光器有多个激射波长的新型物理思想 ,并以GaAs为隧道结 ,InGaAs应变量子阱为有源区 ,利用金属有机物化学气相沉积 (MOCVD)生长了含有两个有源区的双波长半导体激光器。制备了 90 μm条宽的脊型波导器件结构 ,测试得到了能同时激射 95 1nm和 986nm两个波长的双波长半导体激光器 ,腔面未镀膜时的斜率效率达到了 1 12W A ,垂直远场为基模 ,水平方向发散角为 10° ,垂直方向发散角为 36°。     

环形腔掺铒光纤激光器的实验研究

利用掺饵光纤和环形腔结构，在９８０ｎｍ半导体激光器泵浦下，获得了１．５６μｍ波长的光纤激光器输出。激光器的阈值泵浦功率为５．２ｍＷ。具有很好的线性输出特性。     

LBO倍频1.8 W连续671 nm红光激光器

Nd：YVO4晶体中掺杂的Nd^3 除了1．064μm的受激辐射跃迁外，还可产生1．342μm波段的弱辐射，经腔内倍频，最终可输出671nm的红色激光。报道了一种光纤耦合半导体激光二极管(LD)阵列端面抽运Nd：YVO4晶体，腔内采用Ⅰ类临界相位匹配LBO(LiB3O5)晶体倍频，实现波长为671nm的全固态红光激光器瓦级输出的理论分析和实验结果。采用短三镜折叠腔结构，通过对激光晶体热透镜焦距的估算，用计算机优化设计选取了合适的谐振腔参数，在芯径为400μm的光纤耦合808nm半导体激光二极管阵列抽运下，当注入功率为8W时，获得了波长为671nm的红光基模稳定输出．最高输出功率达1．8W，光-光转换效率达22．5％。     

高能量全光纤结构被动锁模2.0μm掺铥超短脉冲光纤激光器

报道了高脉冲能量全光纤结构半导体可饱和吸收镜锁模的2.0μm波段掺铥超短脉冲光纤激光器。在抽运功率为1.8W时,开始得到稳定的重复频率为14.3MHz的锁模激光脉冲,平均输出功率为5mW;当抽运功率增加到3.8W时,最大平均输出功率达到59mW,相应的最高单脉冲能量为4.1nJ。此时测得锁模激光脉冲的脉宽为2.2ps,中心波长为2015nm,3dB光谱带宽为2.9nm。     

被动调Q锁模掺镱光纤激光器

报道了基于偏振旋转技术等效快可饱和吸收体的被动调Q锁模光纤激光器,采用976 nm半导体激光器作为抽运源,高掺杂浓度的Yb3 光纤作为增益介质构成环形腔,通过调节抽运光功率和偏振控制器的角度得到了调Q,调Q锁模与锁模三种稳定的输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1.05μm,重复频率为20 MHz,脉冲光谱宽度为13.8 nm,抽运功率为270 mW时,锁模平均输出功率为15.82 mW;调Q频率为17.54 kHz,调Q脉冲宽度为8μs,光谱宽度为4.7 nm;调Q锁模中调Q重复频率为300 kHz。     

瓦级输出全光纤结构2.0μm掺铥皮秒脉冲光纤激光器

研制了高功率全光纤结构2μm波段掺铥皮秒脉冲光纤激光器。该激光器采用了主振荡功率放大(MOPA)结构设计,种子源采用790nm的多模半导体激光器作为抽运源、双包层掺铥光纤作为激光增益介质、半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模器件,从而实现了重复频率为10.4MHz的皮秒激光脉冲输出,其最大平均输出功率为15mW。种子源经过一级掺铥光纤放大器后,获得了1.1W高平均功率输出,相应的单脉冲能量高达105nJ,激光脉冲宽度为9ps,峰值功率为11.6kW。此时测得激光脉冲的中心波长为1963nm,3dB光谱带宽为0.5nm。     

1064nm脉冲激光用于减胎手术的实验研究

针对近年来多胎妊娠发生率的提高,以及目前普遍实施的减胎手术存在一定的弊端,提出了一种新型安全可靠,简单快捷的减胎手术的方法。即利用1064nm的脉冲激光作用于胚胎组织产生的光致破裂效应造成胚胎瞬间死亡,从而达到减胎的目的。实验中利用牛肌肉组织及小鼠作为实验对象,采用脉宽为8ns、脉冲能量为60～100mJ、重复频率为1～10Hz可调的1064nm激光脉冲作用于样品,可造成直径约1mm、深度约4mm的孔状损伤,证实了该方法用于减胎手术的可行性。     

双端泵Nd:YVO4固体激光器泵浦的高功率光参量振荡器

报道了基于双端泵Nd:YVO4固体脉冲激光器泵浦的基于周期性畴极化反转氧化镁掺杂铌酸锂晶体(PPMgLN)的光参量振荡器(OPO)。双端泵Nd:YVO4固体脉冲激光器采用激光二极管作为双端泵浦源,在25 kHz重频下获得了平均功率为23.5 W的1064 nm近基模线偏振激光输出。使用该激光器泵浦一个基于PPMgLN的OPO,获得了平均功率为3.54 W的3.83μm中红外激光输出。OPO的斜率效率为65.2%,其中,从1.064μm到3.83μm的斜率效率为18.1%。该系统结构十分紧凑、成本低、实用性强,在4 h内的稳定度小于4%,具有较高的应用价值。     

钛宝石激光泵浦的掺Yb光纤激光器

报道了国产掺Yb石英光纤激光器的成功运转。用波长为915nm的钛宝石激光泵浦3．5m长的光纤时,激光中心波长为1．03μm,激光阈值可低至5mW,斜效率可达68％。用860nmn泵浦能得到相似的结果。另外,当光纤短于0．5m时能得到974nm激光振荡。     

高功率高可靠性9XX nm激光二极管

为了提高半导体激光二极管的输出功率和可靠性,通过在有源区两侧势垒层和波导层之间引入高禁带宽度的GaAsP,抑制有源区载流子的泄漏,极大地改善了器件的性能。研究结果表明:在10~40℃温度范围内器件特征温度从原来的150 K提高至197.37 K(-75.76℃),峰值波长随温度的漂移系数为0.207 nm/℃;条宽200μm、腔长2000μm的9XX nm激光二极管可靠性工作的最大输出功率高达14.4 W;器件在注入电流为7 A时取得71.8%的最大电光转换效率,斜率效率为1.21 W/A。器件在恒定电流下的加速老化测试显示激光二极管可靠性工作寿命达2000 h以上。