高效率高光束质量的半导体侧泵浦激光器

本文论述了大功率半导体侧面泵浦固体激光器的基本原理,简述了半导体泵浦固体激光器的常见特征。结合实际应用,介绍了一种泵浦效率较高的侧面泵浦激光器,其采用9条单片20W的线阵激光二极管条,分成3组均匀排列在直径为3mm的YAG激光晶体周围,使用陶瓷漫反射体组成聚光腔,当808nm激光的注入功率为180W时,得到较为均匀的62.6W的激光输出,光光效率为35.2%。     

重复率激光二极管线阵光谱特性研究

1引言发射波长在780~810nm区的大功率注入式激光二极管线阵广泛用于抽运含Ho、Ho/Tm和Nd的激活介质，并在工艺和医学有许多重要应用。研究了用改良液相外延法在四元化合物InGaAsP激光线阵的振荡光谱。激活区含铝能达到所需要的激光波长，但会形成降低线阵寿命和功率的缺陷[1，2]。改良的液相外延法使用质子轰击，制成许多平行电绝缘辐射区或者发射器。研究了长5~6mm、腔长L=670mm、间隔400~500mm的激光线阵样品。与连续辐射相比，这种形状的异质结构可望能增加时空稳定性。除平均输出功率外，激光线阵的主要质量判据还有振荡光谱的稳定…     

半导体激光器

中国科学院长春光机所吉林省半导体激光工程技术研究中心主要从事半导体激光器的研究、开发及生产。中心的半导体激光产品主要有半导体激光单管、CS封装半导体激光列阵、半导体激光叠阵、半导体激光线阵、光纤耦合半导体激光器模块等。中心的激光产品功率高、寿命长、波长全、样式多,在国内外用户中享有良好的声誉。     

大功率半导体激光光源光束整形技术研究

光束质量是半导体激光器应用的最大瓶颈,但是可以利用光束整形技术加以改善。随着半导体激光合束技术的发展,半导体激光光束质量的提高,由于其在效率方面的优势,大功率半导体激光技术得到迅速发展。采用连续输出60 W,转换效率达到57%的880 nm大功率半导体激光bar条,组成20层的半导体激光叠阵,输出功率达到1183 W,通过快慢轴准直及光束整形提高激光器的光束质量,最终实现1 kW功率输出,电-光转换效率超过45.8%,光束质量达到79.3 mm.mrad×81.2 mm.mrad。从而使半导体激光器可直接应用于熔覆、表面硬化等领域。     

半导体激光线阵弯曲矫正方法的理论分析与实验

半导体激光线阵(LDB)在制作和封装过程中会发生弯曲,从而引起发光弯曲,即"smile",这影响其在抽运固体激光和外腔半导体激光阵列线宽窄化中的使用.利用平凸柱面镜在一定程度上可矫正半导体激光线阵的"smile".通过几何光学方法对平凸柱面镜矫正半导体激光线阵的"smile"进行理论分析,利用不同焦距平凸柱面镜对不同半导体激光线阵的"smile"进行矫正,并通过ORIGIN软件对"smile"的矫正进行模拟,其结果与实验相吻合.结果显示,抛物线状"smile"矫正效果很好,相对矫正量高达90%,选择合适小焦距平凸柱面镜对"smile"矫正较明显且模拟误差小,修正透镜焦距参数可减小误差.     

基于线阵CCD的二维轮廓扫描系统

吊装过程中为获取吊物具体位置信息,设计了一种基于线阵CCD的二维轮廓扫描系统。利用激光照射直线与线阵CCD投影直线相交的原理求取激光照射点二维坐标;提出了一种基于硬件的线阵CCD脉冲中心位置测量方法;采用双直线法对线阵CCD进行标定,得到其输出像素坐标与投影直线的映射关系;研究提出了一种升降速控制策略,能平稳高效地控制步进电机。用已知尺寸的圆柱形PVC管作为实验对象,系统测得其二维轮廓若干离散点坐标,通过圆周拟合的方式得到圆柱半径,平均误差为0.928 mm,系统一次扫描耗时约0.45 s;实验结果表明,系统测量精度较高,扫描速度较快,可广泛应用于物体的二维轮廓扫描。     

半导体激光快速扫描雷达成像实验

研究了高帧频激光成像雷达的关键技术 :快速扫描技术和实时成像显示技术 ,建立了一个半导体激光快速成像演示系统 ,在实验室内获得了 10帧 /s,每帧 32行的轮廓像 ,成像质量较高。     

150W准连续A1GaAs／GaAs异质结二极管线阵

1引 言激光二极管线阵是固体激光器抽运系统的一种基本元件。研制和生产二极管线阵的复杂性在于,它是含有50~100个单条或多条激光结构的集成单块器件,它的总宽度约为10mm。仅在所有条状激光器输出特性高度均匀时才能得到功率大于100W的激光线阵,不然的话,由于异质结构参数的局部不均匀性、腔镜或组装缺陷,以及电流抽运达100A时,一     

激光快速成型系统新型能量源的研究

快速成型机的小型化、低成本化是当今快速成型机技术的主要发展方向。现有激光快速成型系统使用的激光光源大都是气体激光器。针对现有激光快速成形系统使用气体激光器存在的缺点,研究使用半导体激光器或光纤激光器的新型能量源来代替气体激光器。提出了使用高功率半导体激光器线阵和高功率光纤激光器线阵两种方案,并比较了利用此两种方案作为激光快速成型系统能量源的优缺点。     

出纤功率30W的激光二极管线列阵光纤耦合器件

用一根柱透镜对大功率半导体激光器线列阵输出光束的快轴方向进行准直,准直后的光束耦合到光纤列阵中.大功率半导体激光二极管线列阵的输出功率为40W,线列阵有19个发光单元,每个发光单元的发光区面积为100μm×1μm.大功率激光二极管线列阵耦合后出纤功率为30W,耦合效率为75%,光纤的数值孔径为0.11.     

激光器阵列波谱合成模拟中的误差分析

利用激光器阵列波谱合成模拟软件,对808nm半导体激光器阵列的光谱进行了模拟,同时采用光谱仪对半导体激光器阵列的光谱进行了实测,通过对比模拟结果和实测结果,发现存在一定误差。结合激光器的工作原理和半导体激光器阵列制作工艺,对产生误差的原因进行了详细分析,找到了产生误差的原因,并对波谱合成软件的使用条件进行了修正,修正后的软件模拟结果很好地符合了测试结果,使模拟软件具备了工程实用条件,为提高泵浦激光器阵列的光谱参数的一致性及成品率奠定了基础。     

基于特殊激光微造型工艺的平面阵列加工研究

为了使平面阵列激光微造型方法应用于工程技术领域,基于"单脉冲同点间隔多次"激光微造型新工艺,对平面阵列的加工方法进行了深入的分析研究,给出一种全新的扫描策略,对已有的加工方案进行了路径优化。由于采用该扫描策略进行"单脉冲同点间隔多次"激光微造型时,要求激光头对每行加工初始点进行精确定位,基于此,对工作台的定位问题进行了分析研究,给出了工作台精确定位流程图,并对该扫描策略的编程实现过程进行了分析研究,给出了路径优化后平面阵列加工过程流程图。结果表明,该扫描策略满足既定的"单脉冲同点间隔多次"激光微造型新工艺的加工要求,且能获得较好的微观形貌和表面质量。     

用于移动式激光通信的微型激光阵列器件

文中提出了一种微型半导体激光器和光电探测器混合激光阵列器件，采用MOEMS（微光机电系统）技术进行集成，基于该阵列器件的激光通信系统具有结构简单，体积小，可自动跟踪目标实现移动通信的特点。并具体设计制作了完整样机，讨论了基于此器件的自动应答激光通信系统的结构和工作原理。实验研究表明：样机系统能够很好地达到移动激光通信所要求的功能。     

混合抛物面反射二维面发射可见光半导体激光器

研制成功一种新型混合式面发射半导体激光器。它由水平端发射列阵激光器和蒸金GaAs反射抛物面构成。已实现的二维六单元面列阵激光器室温脉冲峰值功率达230mw。     

线扫描SLS RP系统的原理和工艺优势

一种新的线扫描选择性激光烧结快速成型(SLS RP)方法可以提高成型效率和对大工件的加工质量。它与一般振镜点扫描完全不同。它使用柱面透镜组将CO_2激光器输出的圆光束改变为细长线束,从点(直径为0.13mm)到最大设计线长(40mm)实现无级变长以适应烧结层面的几何形状。通过对激光功率、扫描速度与线束长度的优化匹配,实现对各种有机粉末材料的有效烧结。应用实践证明这种线扫描工艺的成型效率和加工质量尤其是对大工件的加工质量优于振镜点扫描的工艺方法,可以很大地扩展SLS RP工艺的应用范围。     

A lensed-fiber coupling scheme utilizing a graded-index fiber and ahemispherically ended coreless fiber tip

A new configuration of lensed fibers as the coupling between laser diodes and single-mode fibers is proposed. The lensed fiber consists of a hemispherically ended coreless-fiber and a quarter-pitch length of a graded-index fiber. Fabrication is quite simple and rapid. Basic characteristics of the new configuration, including long working distances and wide tolerances, are experimentally verified. The new configuration is suitable for integration-oriented coupling between arrayed laser diodes and an array of single-mode fibers     

高功率半导体激光器电压饱和特性与器件质量

为实现对高功率半导体激光器快速,有效、无损的质量检测和可靠性筛选,对器件进行了电导数和光导数测试及分析.结果表明高功率半导体激光器的结电压饱和特性与其质量和可靠性紧密柏关.结电压饱和特性不好的器件一般都存在某种缺陷,结电压饱和特性的差异超出一定范围的同种类器件一定是质量和可靠性差的器件.因此,阈值处电导数曲线的下沉高度h值可作为器件筛选的一个判据.用模拟测馈的方法,对阵列器件和组成它的单元器件的电压饱和特性的相关性进行了研究,阵列器件的电压饱和特性与组成它的单元器件的一致性(均匀性)紧密相关.均匀性小好的器件的电压饱和特性也不好.     

基于偏振复用技术的激光二极管光纤耦合方法

光纤耦合输出的高功率激光二极管(LD)模块作为光纤激光器的抽运源已经得到了广泛应用。为了进一步提高光纤耦合激光二极管输出功率,提出了利用激光二极管输出光束的线偏振特性,采用偏振复用技术,将两只高功率激光二极管输出光束经准直、复合、聚焦的光纤耦合方法。利用光线追迹法,分析了圆柱透镜对激光二极管发散光束的准直特性,并讨论了柱透镜的安装距离对准直性能的影响。根据激光二极管和光纤的相关参数设计了聚焦透镜组。采用这种方法将两只输出波长为980 nm的高功率激光二极管输出光束耦合进数值孔径0.22,芯径100μm的多模光纤中,当工作电流为4.5 A时,光纤激光连续输出功率为6.36 W,耦合效率大于78%。     

Time-resolved spectral output of pulsed GaAs lasers

When pulse operated, all injection lasers show a laser line shift which is linear with time during the pulse length. This is evident for time-resolved spectra obtained by a scanning technique. The data present time-resolved spectra for pulse-operated gallium arsenide laser diodes. At high peak current values, joule heating results and the time-resolved laser spectra are seen to shift to longer wavelengths. A line-shift coefficient is defined for which the units are angstroms per (ampere)²per microsecond. For high peak current and long pulse length, the laser lines may shift one hundred angstroms or more.