激光工作物质和激光器

自1960年第一台红宝石激光器的出现到现在的十年多时间里,用来产生光的受激发射作用的工作物质和激光器件有了极其迅速的发展。例如,开始时只有几种工作物质,目前已发展到有百种以上的工作物质;开始时只在极狭窄的光谱区域内产生少数几条谱线的受激发射,目前已发展到整个光频波段内千条以上谱线的受激发射;开始时固体激光器的脉冲输出能量只有千分之几焦耳的水平,目前已发展到几千焦耳以上的水平;开始时气体激光器的连续输出功率只有千分之几瓦的水平,目前已发展到几千瓦以上的水平。由于激光工作物质和激光器件的水平不断提高,为各种激光应用技术提供了越来越坚实的基础,从而促进和带动了整个激光技术领域的迅速发展。     

YAG激光工作物质的掺杂

掺钕的钇铝石榴石是目前晶体激光器主要的工作物质。但是由于晶体结构的原因,Nd~(3 )离子掺入YAG晶体中的浓度很低,这是YAG激光器进一步提高效率的重要障碍。围绕这一问题,国外进行了大量的研究工作,这些工作包括:1.在晶体生长的熔体中掺入其他稀土元素,通过改变YAG的点阵常数或大小离子之间的尺寸补偿作用,达到提高YAG晶体中Nd~(3 )的浓度,从而提高效率的目的;2.采用杂质敏化以提高效率。所谓杂质敏化是指在基质晶体中引入第二或第三种附加杂质离子,这些离子可以把所吸收的泵浦光能无辐射地转     

用于非球面检验的激光直写高精度计算全息图制作

为实现高精度非球面的面形误差检测,对激光直写计算全息图(CGH)的关键技术进行研究。以获得最小线宽偏差为目的,通过基础工艺实验,探究离焦量对光刻胶上线宽的影响;研究湿法刻蚀过程对不同线宽引入的展宽规律;分析线宽误差与位置误差关系,得到CGH不同周期位置误差引入的波前误差。根据实验结果,制作最小线宽1.8 mm,直径80 mm的振幅型CGH。检测结果表明,波前误差均方根值为0.011l,达到l/100量级,可用于高精度非球面的检测。     

国外激光晶体工作物质研制近况

晶体激光材料是激光工作物质中发展最早、研究范围最广、种类最多的一种,也是目前较为成熟的一种。其中就基质晶体而论,可归纳为以刚玉型、氟化钙型、钨酸钙型和柘榴石型为代表的几种结晶类型,而激活离子也可概括为过渡族金属离子、希土离子和锕系离子,发射波长从最短的Pr3+(5985埃)到最长的U3+（26微米）。     

新激光工作物质和新激光跃迁的研究结果

本文总结了采用轴向脉冲放电,对氮、氧、硫、氯、钛、溴和碘等七种元素的可见及紫外激光作用探索的结果,获得88条激光振荡谱线,其中33条为新激光谱线,并得到新的激光工作物质钛。最强的激光单线输出能量为50μJ,文中对脉冲激光的探索作了讨论。     

激光陶瓷———固体激光工作物质探索的新热点

简要评述了激光陶瓷的研究进展，作为固体激光工作物质，已显示出较目前常用的激光晶体和激光玻璃具有潜在优势。接着分别介绍了激光陶瓷的种类、激光离子、光谱与激光特性和激光陶瓷的制备方法。最后指出，Nd：YAC激光陶瓷很可能在未来几年会取代Nd：YAC激光晶体的地位。     

激光陶瓷———固体激光工作物质探索的新热点

简要评述了激光陶瓷的研究进展,作为固体激光工作物质,已显示出较目前常用的激 光晶体和激光玻璃具有潜在优势。接着分别介绍了激光陶瓷的种类、激光离子、光谱与激光特性和激光陶瓷的制备方法。最后指出, Nd∶YAG激光陶瓷很可能在未来几年会取代Nd∶YAG激光晶体的地位。     

高精度激光卫星测距

大地测量学家认为绝对精度高于2厘米的激光测距有可能利用卫星以增进对地震的了解。随着技术的改进，这一概念目前正接近于现实。     

高精度激光转速测量仪

在工程技术中,有许多场合需要测量物体的转速,例如在航空发动机的测试中,转速的测量是发动机运行中重要特征参数之一,也是振动测量、扭矩测量的参考基准,还与发动机的气动性能乃至使用寿命密切相关。本文介绍     

高精度激光偏转器

本偏转器是激光传真、激光印刷,激光大屏幕显示等激光记录显示装置的较理想的激光偏转元件。它既可以进行大角度的顺序扫描又能进行随机扫描,给装置提供了较高的分辨率和扫描精度。其光学偏转角度:±14°;系统自振频率:500Hz左右;重复精度:±0.2％;时漂:<±0.4％;阶跃上升时间:≥1.5毫秒。工作原理本偏转器是一种能快速起停又能准确地往复摆动的磁电式检流计结构。根据结构的不同可以分成动圈式和动铁式两     

激光监测系统测量精度的检测方法

激光监测系统用于测量靶标上激光光斑重心位置,为了检测其测量精度,分析了该系统的测量原理,提出了采用激光标准模拟靶的检测方法。根据激光标准模拟靶漫反射率的测量方法及结果,应用数理统计方法和误差理论,建立了激光标准模拟靶的测量误差模型,估算了激光标准模拟靶的检测量精度,现激光标准模拟靶已成功用于激光监测系统的验收。试验结果表明,激光标准模拟靶检测精度高,是一种经济实用、操作性好的新方法。     

高精度激光脉冲测距技术

激光测距技术是影响机载三维激光雷达性能的重要因素,研制高精度的激光测距系统对提高机载三维激光雷达的性能具有重要意义.开展了激光脉冲静态测距实验研究,对弱光探测和时间间隔测量技术进行了相应的研究,建立了激光测距实验平台和测量装置.通过选择合适的光电探测器和高性能的时间测量电路,初步实现了高精度激光脉冲静态测距,激光测距精...     

准分子激光精细加工粉末材料的研究

采用波长 2 48nm的krF准分子激光器 ,通过掩模投影直刻方式对铅粉、铝粉以及氧化锌纳米粉的精细加工进行了研究。结果表明 :在同样条件下 ,准分子激光对于氧化锌纳米粉和铅粉、铝粉两种金属粉末的加工机理有所不同。本文初步分析了几种激光加工工艺参数对于加工质量及加工机理的影响。其中激光能量对加工质量的影响较大     

MOPA结构准分子激光电源的高精度电压控制研究

为了减小激光器双腔放电时间的相对抖动、稳定激光器输出能量,采用闭环控制回路电压泄放方法,设计了一套主振荡功率放大结构准分子激光谐振充电高精度电压控制方案。通过对电容电压取样处理,动态监测储能电容电压,当电容电压大于目标电压时,由泄放电路泄放电压至目标值,得到高精度的充电电压,使用此电压控制方案后,充电电压的波动由1.67减小到0.83。结果表明,该方案很好地提高了谐振电源储能电容上的电压精度,减小了激光器双腔放电时间的相对抖动,并为后期的激光器能量输出稳定控制打下良好基础。     

环形激光器频率稳定度的高精度测量

以633 nm碘吸收稳定激光器作为标准,通过将待测的环形激光器与之进行拍频,建立了一套检测灵敏度很高的高精度激光频率稳定度检测系统.该系统采用宽带雪崩光电二极管接收拍频信号中的差频信号,经过信号处理后利用高精度频率计实现拍频频率的测量,试验结果表明:该系统的检测频宽可达到800 MHz,频率稳定度的测量精度达到10-11量级,最小可检测激光功率为0.1μW量级,为进行环形激光器高精度稳频回路的研究提供了重要的检测手段.     

TEC 的高精度半导体激光器温控设计

热电制冷器（TEC）作为半导体激光器（LD）的制冷方案,具有体积小、易于控制等优点。但基于TEC 的制冷方案中TEC 的制冷功率和目标散热功率之间需要有良好地匹配关系,否则将会导致制冷不足或者导致功耗过大。根据LD 组件热负载匹配TEC 制冷功率,并通过比例-积分-微分（PID）控制方法实现温控参数的优化设计,实现了基于TEC 的LD 温度控制系统。经实验验证:该系统能够对LD 的工作温度实现控制范围为5℃~41℃、稳态误差小、控制精度为0.05℃的高精度、高稳定性控制,并在高精度的波长测试中得到了很好的应用。     

高精度高重频脉冲激光测距系统

在三维激光扫描探测系统中,激光测距的测量重频和测量精度是影响整个系统性能的关键参数.介绍了三维激光扫描探测系统的工作特点,设计了一种以Nios Ⅱ嵌入式软处理器为核心的高重频、高精度脉冲激光测距系统.通过分析影响测量重频和测距精度的因素,采用双阈值时刻鉴别方法进行计时起止时刻的鉴别,使用TDC-GP2高精度时间间隔测量...     

基于激光自混合干涉的高精度角度测量方法

针对光学高精度角度测量技术的需求,基于激光自混合干涉技术提出一种高精度角度测量方法。建立了激光自混合干涉技术高精度测量角度的系统模型,利用干涉条纹计数法分析出目标物体具有角度变化时,外腔长度产生的变化量,并通过激光三角法测量原理计算出目标物体旋转的角度,从而构建出精确的角度测量系统。实验结果表明:该测量系统在±0.4°角度范围内测量精度可达(±3.1×10-3)°,具有精度高、速度快等显著优势,是对现有高精度角度测量技术的一种有益补充。     

高精度室内外一体化定位技术及其在电缆通道巡检中的应用

文章分析了RTK技术与UWB结合的室内外一体化结合的高精度定位技术特点并分析了其在电缆通道精确定位的应用前景,讨论了室内外一体化定位涉及的定位方法、智能一体化终端硬件设计、位置数据的传输、位置在地图上的呈现等方法。     

激光跟踪仪高精度测量运动物体位姿的研究

为了实现运动物体空间位姿高精度的实时测量,基于激光跟踪仪测量的地理坐标系的方法,采用两个激光跟踪仪分别瞄准运动物体首尾两处的标靶,两台激光跟踪仪同步触发采集数据,实时获取运动物体首尾两点的空间坐标数据,测量了运动物体在空间地理坐标系下的位置和姿态信息;利用自主研发的软件计算了运动物体的空间位姿,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,测量系统的稳定性与精度较好,所提出的测量方法能够满足高精度的空间位姿测量要求。