大功率半导体激光器最新研究进展

大功率半导体激光器在军事领域和工业领域有着广泛的应用.综述了大功率半导体激光器最新研究进展,着重于在提高可靠性、提高功率转换效率、波长稳定、拓展波长范围等方面所取得的进步,并对目前大功率半导体激光器在材料加工领域中的直接应用进行了介绍,并展望了其发展趋势.     

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.     

紫外激光微细加工的优势

二极管泵浦的Q开关固体激光器现已广泛应用于加工业．如半导体电子器件、印刷电路板、陶瓷和塑料等器件的加工。激光器在工业加工中应用范围之广意味着激光器制造商必须根据波长、功率、重复率、脉冲宽度、峰值功率扩大其产品生产的范围。目前在加工领域，激光器的研究和     

日趋成熟的数千瓦级半导体激光器

1 引言与其他类型的激光器相比,半导体激光器在封装、寿命和可靠性等方面具有极好的性能。低功率(mW)半导体激光器早已实现商品化,并使数据存储和远程通信发生了革命性变化。随着半导体激光器功率的提高,其应用领域也随之拓宽,并正向由其他类型激光器占领的应用领域延伸。相信进一步的研究还将使它能用于许多崭新的领域。     

大功率半导体激光器阵列的稳态和瞬态热行为

大功率半导体激光器的应用日益广泛.随着激光器光功率的不断增加,其结温也在急速上升.激光器结温的升高不仪会导致寿命、斜率效率和功率下降,阈值电流增大,而且会引起波长漂移,光谱展宽等,因此开展半导体激光器热没计和热优化的研究显得越来越重要.用数值模拟和实验相结合的方法对单巴(bar)条CS封装的60 W,808 nm半导体激光器连续工作时的稳态和瞬态热行为进行分析研究,定量确定了半导体激光器的温升及其构成,以及器件的时间常数.此外,还对半导体激光器件做了热优化,并在分析结果的指导下做出了各项性能指标均优良的半导体激光器阵列器件.     

高效率高亮度半导体激光器技术进展

半导体激光器在军事领域和工业领域有着广泛应用,近年在性能参数方面有许多引人瞩目的进展.综述了提高功率转换效率的技术方法和途径,指出经过工艺优化后焦耳热和阈值热将是未来激光器的主要研究内容,介绍了波长稳定的激光器的两种制作方法,即外光栅法和内光栅法,激光器的波长稳定性达到0.1 nm/K以下.在外延材料结构中采用各种形式的大光腔结构设计,可以扩展近场光斑,从而使半导体激光器的光束发散角达到25°甚至更低.对较热门的近衍射极限激光器的制作方法进行了介绍,分析了不同方法的优缺点及应用情况.     

量子级联激光器的原理及研究进展

量子级联激光器的发明是半导体激光器领域里程碑的发展,开创了中远红外半导体激光的新领域,在红外对抗、毒品和爆炸物检测、环境污染监测、太赫兹成像等方向有广泛的应用前景.本文阐述了量子级联激光器的基本原理、以及材料和器件的研究,结合应用方向对其研究进展进行了综述性介绍.     

GaSb基光泵浦半导体碟片激光器的研究进展(特邀)

GaSb基光泵浦半导体碟片激光器（OP-SDLs）可以获得高光束质量和高功率的红外激光输出,是近年来新型中红外激光器件研究领域的热点。文中介绍了GaSb基光泵浦半导体碟片激光器增益芯片的外延结构和工作原理,综述了2 m波段GaSb基泵浦半导体碟片激光器的研究进展,讨论了该类激光器的波长扩展、功率提升、实现窄线宽短脉冲发射和有效热管理关键问题,评述了性能发展的主要技术方向和应用前景。     

大功率半导体直接输出激光加工系统开发

半导体激光器及其工业应用是激光领域研究与发展的热点, 国内大功率半导体激光器的发展已经取得了较大进展, 但基于国产大功率半导体直接输出激光器的自动化加工装备研究较少。研制了国产大功率半导体直接输出激光加工系统, 开发了基于DSP的嵌入式激光加工过程检测与控制系统, 设计了用于该系统闭环温度控制的模糊控制算法, 并取得了良好的温度控制效果。基于该平台开展了激光宽带相变硬化实验, 实验表明: 在温度控制模式下, 相变硬化层深度和硬度的一致性要优于恒定功率模式。     

高功率半导体激光器线阵列的波长锁定技术

高功率半导体激光器光谱随温度和工作电流的变化比较大,光谱线宽比较宽,这些缺点直接限制了其实际应用.因此,高功率半导体激光器波长稳定技术的研究是激光领域的一个重要研究方向.对波长稳定技术进行研究.实验用体布拉格光栅(VBG)作为反馈元件与高功率半导体激光器线阵列,构成可以对其波长进行锁定的外腔激光器.分析了外腔激光器的波长锁定效果与高功率半导体激光器工作电流、冷却温度、工作电流的占空比和"smile"现象等因素的关系.研究结果表明,高功率半导体激光器的工作电流、冷却温度、工作电流的占空比会影响其激射波长,当激射波长与VBG的布拉格波长差值小于3.0 nm时,可以得到较好的波长锁定效果,而阵列本身的"smile"现象对其波长锁定的影响不大.     

半导体激光合束技术及应用

半导体激光的高效率、长寿命、小体积和轻量等优点使其具有广泛的应用前景。但受光束质量的限制,半导体激光很难作为直接光源应用在对功率、光束质量和亮度均有高要求的领域。国际上半导体激光合束技术的发展非常迅速,千瓦量级已接近并达到全固态激光器的水平。介绍和总结了该实验组近年来在大功率半导体激光合束方面的研究进展,包括采用常规激光合束技术和新型的光栅外腔光谱合束技术,百瓦量级实现了3~5mm.mrad光束质量输出,千瓦量级实现了光纤输出和直接输出光源,光束质量的提高使得半导体激光可作为直接光源应用于工业和国防领域,并将发挥重要作用。     

中红外半导体激光器合束技术研究进展(特邀)

中红外半导体激光器体积小、效率高,在环境检测、空间通讯及军事国防等领域具有重要的应用前景。但是中红外半导体激光器单元器件输出功率低,限制了其在以上领域的应用。激光合束技术是能够实现中红外半导体激光器功率提升的重要途径。文中详细介绍了几种用于中红外半导体激光器的合束方法及中红外半导体激光器合束方面的最新进展。     

基于全介质薄膜法布里珀罗滤光片的1550 nm可调谐外腔半导体激光器

提出并实现了一台基于单腔全介质薄膜法布里珀罗滤光片的1550 nm可调谐外腔半导体激光器。介绍了其内部的光学元件及其工作原理,随后对该半导体激光器的纵模输出特性进行了理论分析,搭建了该可调谐外腔半导体激光器。在不同的实验条件下,对该可调谐外腔半导体激光器在调谐过程中的输出波长、线宽及功率进行了实时同步测量。由所测数据总结出最佳实验条件,并得到了此条件下可调谐外腔半导体激光器的各相关参数。该可调谐外腔半导体激光器有一个线性的无跳模波长调谐区域(1547.203~1552.426)nm,一个稳定的输出光功率范围(40~50)μW,以及一个稳定的输出单纵模分布、线宽范围(100~150)MHz。该可调谐外腔半导体激光器可用于环境监测、原子与分子激光频谱研究、精确测量等领域。     

半导体激光器失效机理与检测分析研究进展

半导体激光器具有输出波长范围广、结构简单和易于集成等优势,广泛应用于医疗、传感、光学通讯、军事和航空航天等领域.随着应用需求不断增大,输出光功率不断提高,对激光器的可靠性提出了严峻的挑战.在回顾半导体激光器失效机理的基础上,分析光致发光技术、电致发光技术、阴极发光技术、红外热成像和微光显微镜5种有效的失效检测和分析手段,重点对有源区内部问题、腔面问题、焊接问题和操作环境问题的改善措施进行回顾和建议,为从事半导体激光器研究和生产的人员提供半导体激光器失效分析的依据.     

大功率激光器及其发展北大核心CSCD

大功率激光器在工业与国防等领域有着广泛的应用,是现代激光材料加工、激光再制造、国防安全领域中必不可少的核心组件。随着激光技术的发展,大功率激光器的性能也在不断提高,许多新型激光器相继问世。相比于传统的灯抽运激光器,半导体激光器具有体积小、效率高、质量轻、寿命长、成本低等诸多优点,在国民经济的许多方面起着越来越重要的作用。随着大功率半导体激光器的不断发展,由其抽运的全固态和非全固态激光器的发展也十分迅速。综述了半导体激光器以及全固态和非全固态半导体抽运激光器的历史和进展,并就提升大功率半导体激光器各方面性能做了相关介绍,分析评述了大功率激光器的发展趋势,并展望了大功率激光器在未来智能制造中的应用前景。     

掺Yb3+双包层光纤激光器的研究进展

光纤激光器以其独特的优势得到快速发展,其应用范围已经扩展到工业加工、国防军事、医疗等领域。综述了连续、脉冲掺Yb3+双包层光纤激光器的国内外研究进展,介绍了利用能承受高功率的合束器、光纤光栅的全光纤激光器,利用种子光主振荡光纤放大技术产生高光束质量、高平均功率、高峰值功率的脉冲光纤激光器。分析了影响光纤激光器功率提高的因素,如光纤的损伤、非线性性效应、热效应。最后,对掺Yb3+双包层光纤激光器的发展前景进行了展望。     

大功率半导体激光器的军事应用

阐述了大功率半导体激光器的研究进展情况,简要介绍了大功率半导体激光器在激光制导跟踪、激光雷达、激光引信、激光测距、激光通信光源、激光模拟武器和激光瞄准告警等军事领域的应用.     

半导体激光器辐射损伤对空间光通信误码率的影响

为了提高空间光通信系统的抗辐射性能,研究了半导体激光器的辐射损伤效应对空间光通信系统误码率的影响.在此基础上,进一步推导了半导体激光器辐射损伤对空间光通信系统误码率的影响模型.通过仿真研究,其结果表明:辐射对半导体激光器的输出光功率线性下降.误码率在1000Gy之前可以忽略影响,辐射至3000Gy之后对误码率的影响迅速...     

超高功率半导体激光器

与其它类型的激光器相比较，半导体激光器，有很多优点，为了充分利用优点，推广其应用，研究开发了高功率输出技术，使超过１０ｍＷ的高功率半导体激光器达到实用化，这项成果开始就用在医疗领域，希望以后会有更进一步的发展。本文讲述的是这种激光器的基本技术及其重要特性的应用。     

基于AD7896的激光器出射功率测量与控制设计

半导体激光器随工作温度的增加,其阚值电流增大,出射功率下降.为了使半导体激光二极管在恒电流下输出恒功率,根据半导体激光器的结构和特性设计一种基于AD7896的激光器出射功率测量与控制电路.通过测量激光器上的电流变化,经运算放大器AD707放大和AD7896转换为数字信号反馈给微处理器,再由微处理嚣控制激光器出口端的偏振镜旋转角度,实现了激光器出射功率的恒定.该设计应用于现代彩色数码冲印加工系统中,保证了激光对相纸扫描过程中不因温度的变化而影响冲印彩色照片的色彩效果.