国外光纤激光器研究进展

介绍了典型光纤激光器的工作原理及光纤激光器具有的模式好,体积小,免冷却等一系列其他激光器无法比拟的优势,受到了来自通信、军事技术、工业加工、医疗和光信息等应用领域的高度关注,论述了国外在连续光纤激光器、脉冲光纤激光器等方面研究现状,最后总结了光纤激光器产业化的趋势。     

放电激励氧碘激光器用的氧等离子体参数

1　前言现在 ,加工用大功率激光器有 CO2 气体激光器 ( 1 0 .6μm)和 Nd∶ YAG激光器( 1 .0 6 μm)。在将来的工业应用方面 ,必须与光纤组合使用。届时 ,CO2 气体激光器不再用通常的光纤导光。Nd∶ YAG激光器由于棒加热引起的输出极限和加热所引起的棒畸变 ,使光束质量下降。因为氧碘激光器是一种能连续振荡的大功率激光器 ,振荡波长为 1 .32 μm,可以通过一般的光纤传输 ,又因为是气体激光器 ,故发散角也小。因此 ,可用于工业、医疗和机械加工。目前正在研究在未来原子反应堆废炉处理和军事方面的应用。氧碘激光器运用化学激励而实用…     

工业用大功率固体激光加工系统

报道了一种符合工业应用的国产化大功率固体激光加工系统.大功率连续Nd:YAG激光器采用对称放置方式四棒串接谐振腔,得到大于2100 W的稳定功率输出,光束参数积24 mm·mard,系统总光电转换效率达到3.5%;激光器的输出激光采用芯径600 μm的光纤传输.对激光加工系统的关键问题进行了分析,包括大功率固体激光器在保证光束质量的条件下大功率输出、高效率光纤耦合输出、适应加工要求的控制系统等.研制的系统在实际应用中表明:加工系统稳定、可靠,操作方便,可与机械手、机床等外设联接,满足工业应用的要求.     

高平均功率电能激光器研究进展

高平均功率电能激光器在工业加工和定向能量传输、国防军事、激光钻油井等领域具有重要的应用前景.而且有效率高、结构紧凑灵活、热管理方便、后勤保障容易等优点.广泛关注了近几年来国外高平均功率电能激光器的研究进展,包括固体激光器、光纤激光器、液体激光器、自由电子激光器、碱金属蒸汽激光器、二氧化碳激光器及基于固体和光纤、半导体激光器的相干合成、非相干合成、光谱合成.在介绍了各种激光器工作原理和关键技术的基础上,详细分析了高平均功率电能激光器面临的技术挑战及未来的发展趋势.     

第二章常用激光器

激光器的种类很多 ,习惯上主要按两种方法进行分类。一种是按激光工作介质的不同分类 ;一种是按激光器工作方式的不同来分类。到目前为止 ,已经发现能产生激光的工作物质有上千种 ,能产生上万种不同波长的激光。根据工作介质的不同来分类 ,可以把激光器分为固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器及自由电子激光器等。按激光器的工作方式的不同分类 ,则看激光的输出是连续输出方式还是脉冲输出方式 ,分别称为连续激光器和脉冲激光器。脉冲激光器又按脉冲的持续时间长短或采用的相应技术不同分为Ｑ开关激光器 (脉冲宽度为纳秒量级…     

更长寿命的蓝光激光器

在宣布第一个连续输出氧化镓（GaN）蓝光半导体激光器（室温运转）之后的不到一年时间里，日本日亚化学工业公司的Nakamura等人又报导了演示寿命为3000h和估计寿命超过10000h的蓝光激光器[1]。现在这种激光器已达到商品化应用范围，在此应用中，10000到20000h的寿命是需要的。日亚估计，商品化GaN激光二极管将于1998秋推向市场。据我们所知，Nakamura最近发展的以GaN为基础的紫、绿、蓝绿发光二极管和激光二极管对世界肯定有巨大影响，它已为科学和商品化应用开辟了一种新的材料体系。这种器件有巨大的现成商业市场：如用于显示器、高密…     

光栅型可调谐掺铥连续光纤激光器研究进展

2 μm波长可调谐掺铥连续光纤激光器具有调谐范围宽、输出线宽窄和噪声低等特点,在激光雷达、遥感、光通信、光谱分析、环境监测及激光医疗等领域具有重要应用,近年来成为光纤激光技术领域的研究热点.文章首先介绍了可调谐光纤激光器中实现波长选择的各类光栅元件的基本结构及工作原理,涉及到的光栅元件主要包括闪耀光栅、体布拉格光栅和光纤光栅;其次重点阐述了基于光栅的可调谐掺铥连续光纤激光器在国内外的研究进展,最后对其未来的发展趋势做出展望.     

低阈值1.5μm平面掩埋脊型(PBR)分布反馈激光器

采用质子轰击的PBR 结构,研制了室温阈电流小于15mA,高稳定单纵模输出的1.5μmDFB激光器.为今后研制长寿命无致冷1.5μmDFB激光器组合件奠定了基础,在大温度范围(-40-+60℃)和大工作电流范围(1.2-3I_(th)内可稳定单纵模工作,边模抑制比(SMSR)可达30dB以上.静态线宽一般为30-40MHz,最窄可低于20MHz.器件经50℃恒功加速老化实验,外推20℃连续工作时间已超过3000小时无显著退化迹象.本器件已首次在国内做为信号源成功地用在140Mb/S相干光通信系统上.     

光纤激光器

IPFTechnology公司推出一系列在波长范围超过 70nm可连续调谐的光纤喇曼激光器 ,FRL TL xxxx 2 0 0 0和 5 0 0 0型的输出功率分别为 2W和 5W ,适用 1 35 0nm～ 1 495nm之间的 3个重叠波长调谐范围。该激光器适于S 传输带到L 传输带的密集波分复用信道中的喇曼放大器的泵浦光源。FRL TL HPCT型利用该激光器的高功率输出及长期波长稳定性可对大功率组件进行测试。 (No .2 8)光纤激光器     

工业大功率激光器的最新进展

材料加工用激光器主要有4种类型：准分子激光器、固体激光器、二极管激光器和本文重点讨论的大功率CO2激光器，其中轴快流CO2激光器输出的激光束亮度与费用之比是其他激光器无可比拟的，所以这种激光器在平板材料激光切割应用中占据优势。近20年来，这种激光器的输出功率以每4年就增加1kW的速度发展，推动了整个金属板材加工业不断取得新进展。具有输出功率2kW，扩散冷却环形发射CO2激光器能够使安装有激光器的机器人执行三维加工。     

高效高峰值功率全固态355nm紫外激光器

为了获得结构紧凑的瓦级实用化高峰值全固态355nm紫外激光器,采用简单紧凑的平平直腔结构,使用声光Q开关进行调制,通过LD端面抽运Nd:YAG激光晶体,在重复频率1kHz～50kHz的情况下,产生平均功率1.03W～6.1W的1064nm红外光;采用LBO晶体进行2倍频和3倍频,在重复频率10kHz时得到紫外的最高输出功率1.08W,峰值12kW;在重复频率5kHz时得到紫外的最高峰值功率为17kW。结果表明,该方案满足了实际的应用需求。     

Design of Components and Circuits Underneath Integrated Inductors

In this paper, we present a study of the eddy current effect of devices placed underneath and inside an on-chip inductor. We verified the performance of such area-saving structures through electromagnetic (EM) simulations and measurement of test structures. We used layout techniques to minimize eddy current loss and magnetic coupling between the devices and the inductor, and constructed a complete voltage-controlled oscillator (VCO) inside an inductor. Measurement results show that this compact VCO has an equal performance in phase noise and output power as compared to a traditional VCO while reducing the area by about 50%. The techniques presented in this paper are general and can be implemented in most layouts without extra post-processing steps.     

小型化准分子激光器的实验研究

准分子激光器由于具有工作波长短、脉宽窄及峰值功率高等特点,已经在工业、军事和科研等领域得到了广泛的应用,并成为紫外波段研究领域的主要激光光源。随着许多新型产业发展的需要,易于集成、方便维护、长寿命、高重复频率及低成本的紧凑小型化准分子激光器拥有了广阔的应用前景。本文首先简单介绍了小型准分子激光特点及应用,然后详细讨论了自行研制的小型准分子激光器的物理结构和设计参数,并在此基础上完成了相关激光性能的实验研究,并对所得到的实验结果进行了分析和讨论,为国内小型准分子激光器件的商品化提供了可靠的研究基础。     

国外军用固体激光技术发展现状

简述了固体激光器军事应用历程,指出二极管泵浦固体激光器在激光军事应用中的主导地位;阐述了军用固体激光器技术的多种激光材料、多波长、大功率化、小型／微型化等四个主要发展方向。介绍了国外固体激光器在靶场测量、成像、制导、火控、化学战剂监测、风场测量、光电对抗、激光通信等方面的军事应用现状。     

高重频大能量亚纳秒板条激光放大器研究北大核心CSCD

高重频大能量亚纳秒固体激光器具有重复频率高、单脉冲能量大、峰值功率高等特点,在国防军事工业加工等领域具有广泛的应用前景。本文报道了一种基于板条多程放大的亚纳秒激光放大器。种子光为重复频率1 kHz、平均功率4.5 W、脉冲宽度700 ps、波长1064 nm的基模激光,经过光束整形以匹配板条放大器口径,放大级采用角度复用及偏振变换实现四程放大,最终实现了重频1 kHz、单脉冲能量189 mJ、脉冲宽度720 ps、光束质量2倍衍射极限的亚纳秒激光输出。     

激光光谱合成技术研究进展与展望（特邀）

光谱合成技术利用色散元件或双色元件,使多路不同波长的激光在近场和远场同时实现空间重叠,合成至单一孔径输出的激光,是实现高功率、高光束质量激光输出的技术途径之一,受到了研究者的极大关注。特别在近十年来,随着光栅等合成元件性能的不断改善,高功率高光束质量的光谱合成激光输出在工业、国防等领域发挥了重要作用,有着广泛的应用前景。文中对半导体激光器和光纤激光器两种典型激光工作介质进行归类,梳理并回顾了光谱合成技术的发展历程,综述了当前高功率光谱合成技术的主流方案与国内外研究现状。此外,结合笔者所在课题组在光谱合成方面的研究工作,展示了光谱合成技术近年的发展态势,并展望了光谱合成技术的未来发展方向。     

高功率循环流动型半导体泵浦碱金属蒸汽激光器研究进展（特邀）

半导体泵浦碱金属蒸汽激光器（DPAL）兼具半导体激光器和气体激光器的技术特点，具有量子效率高、受激发射截面大、折射率扰动较小和热管理便捷等优势，可实现高效率、高功率和高光束质量近红外激光输出，在工业制造、军事、医疗和科研等领域具有重要的应用价值。对于封闭静止型DPAL，在高功率泵浦情况下，蒸汽池内工作气体温度升高，热效应严重，造成DPAL性能下降。而循环流动型DPAL利用气体流动带走废热，可显著缓解工作气体的热效应，从而实现高功率激光输出。目前，循环流动型DPAL已成为实现高功率激光输出的主要技术路线，引发了越来越多的关注和研究。文中将介绍循环流动型DPAL的基本原理，概述其国内外发展现状，分析其高功率运转情况下的主要问题和解决途径，并对循环流动型DPAL的发展趋势进行展望。     

A 1.9-GHz DECT CMOS power amplifier with fully integratedmultilayer LTCC passives

We present the first demonstration of a CMOS power amplifier (PA) utilizing fully integrated multilayer low-temperature co-fired ceramic (LTCC) high-Q passives for 1.9-GHz digital European cordless telecommunications (DECT) applications. The inductor and capacitor library were built in a multilayer LTCC board using a compact topology. An inductor Q-factor as high as 100 with a self-resonant frequency (SRF) as high as 8 GHz was demonstrated. Measured results of the CMOS-LTCC PA show good agreement with the simulated results exhibiting 48% power added efficiency, 26-dBm output power and 17-dB gain at 1.9 GHz with a 3.3-V drain supply voltage. This result is the first significant step toward a compact DECT transceiver module development utilizing fully integrated multilayer LTCC passives and a standard CMOS technology     

Compact long-life high PRF 722.9 nm neutral lead vapor laser

Several new construction techniques for a compact long-life high pulse-repetition frequency (PRF) 722.9 nm neutral lead vapor laser are described. A quartz discharge envelope, coaxial oven, and controlled semiself-heating techniques were employed. An average laser output power of 90 mW at a pulse repetition rate of 5 kHz has been obtained with a discharge efficiency of 0.03 percent.     

高功率掺镱光纤振荡器:研究现状与发展趋势

近年来,高功率掺镱光纤振荡器的输出功率和光束质量不断提升,在工业、科研等领域得到了越来越广泛的应用。目前,多模掺镱光纤振荡器的输出功率已经突破17.5kW,近单模光纤振荡器输出功率已经突破8kW。本文对掺镱光纤振荡器在科研和工业领域的研究现状进行详细介绍,分析掺镱光纤振荡器未来的发展趋势;对进一步提升掺镱光纤振荡器功率和光束质量的各项关键技术进行剖析,给出了万瓦级近单模高功率掺镱光纤振荡器的技术方案,以期为更高功率光纤振荡器的发展提供技术参考。