灯泵高能固体激光器优化技术研究

传统闪光灯泵浦的固体激光器在实现一定重频的大能量、高功率激光输出方面有着无可比拟的优势.现以实现灯泵固体激光器高能优质输出为目的,针对制约灯泵固体激光器大能量输出的重要因素——热效应、泵浦效率以及激光放大等进行了理论分析与实验研究.研究表明,激光晶体表面加刻螺纹后,晶体的平均温度下降,使得晶体的谱线宽度变小,激光器的增益系数增大、阈值下降,且热透镜效应减小;采用双掺Nd∶Ce∶YAG晶体能够提高晶体对泵浦能量的利用率,降低阈值泵浦能量,实验结果与理论分析相一致.最后,设计了一种新型多棒环形放大结构,实验表明这是一种实现高能激光放大的有效方法.     

全固态激光器的研发与应用概况

半导体激光器泵浦技术为固体激光器注入了新的生机和活力，使全固态激光器同时具有固体激光器和半导体激光器的双重特点，它的出现和逐渐成熟是固体激光器的一场革命，也是固体激光器的发展方向。     

多波长掺镱光纤激光器实验研究

为了产生室温下掺镱光纤激光器稳定的多波长激光振荡,采用两个光纤环镜作为线形腔掺镱光纤激光器的端镜,在其中一个环镜中熔接一段保偏光纤构成梳状滤波器,通过优化掺镱光纤长度和腔损耗,实现了室温下1060nm附近稳定的多波长振荡.实验结果表明,在室温下,掺镱光纤存在比较明显的非均匀加宽效应,从而使得激光器的振荡波长数随泵浦功率的增加而增加.     

高亮度固体激光器技术发展研究

激光推进、激光传能等重大科研方向对高亮度固体激光器技术提出了重大需求,使得相关研究持续成为国际关注焦点。本文阐述了高亮度固体激光器技术的宏观需求,梳理国内外的技术研究现状并总结发展趋势,凝练技术进一步发展所面临的问题;据此完成高亮度固体激光器的关键技术分析,并结合国情提出未来发展建议。板条激光器和光纤激光器由于具有突出优点成为研究热点,在单台激光器输出功率不断提升的同时,可配合光束合成方法来实现高亮度激光输出。研究表明,应着重推动新型激光材料、高端半导体激光泵浦源、高精度封装工艺、自适应光束控制、光束合成关键器件等方面的技术攻关,尽快形成核心技术体系;科学布局以表层增益板条激光器技术为代表的、具有良好发展潜力的固体激光器技术研究课题,加强共用基础技术研究与积淀,为未来固体激光器输出亮度、转换效率、功率质量比的持续提升奠定坚实基础。     

氟化物激光晶体及其在固体激光器中的应用

固体激光基质材料可以分为晶体、玻璃、光纤和陶瓷。相对于其他材料,晶体的优点表现在热导率高、荧光谱线窄、硬度比较大等方面,因而在固体激光器中获得了更广泛的利用。作为一类重要的激光基质材料,氟化物激光晶体种类多,研究活跃,一直是激光材料的热点之一。介绍CaF_2、LaF_3、MnF_2、ZnF_2、KMgF_3等激光晶体基质以及Nd、Er、Cr、Yb、Co等离子掺杂激光晶体,特别是MgF_2、YLF、LiSAF等激光晶体,探讨了这些材料的发光特性,并与YAG等常用氧化物激光晶体进行了比较。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小、热稳定性好等优点,决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。在对氟化物晶体的激光器应用分析基础上,展望了氟化物激光晶体未来的研究前景。     

晶体生长技术的改进

激光棒是固体激光器最重要的元件,大多采用单晶棒作为激活增益介质。目前已能生长多种激光晶体,但成功率却各不一样。最成功的一些晶体要算通用的石榴石晶体族,其中又以钇铝石榴石(YAG)为广泛利用的激光材料。因此,改善Nd:YAG激光器     

激光玻璃陶瓷的研究进展

激光玻璃陶瓷是继单晶和玻璃之后又一新型固体激光材料,具有声子能量低、化学稳定性高、机械性能优良、稀土离子可溶性大等优点,有望替代玻璃和单晶,在微芯片激光器、光纤放大器、高功率二极管抽运固态激光器以及其他高温、高热冲击、高腐蚀的特殊环境中有着重要应用,成为人们的研究热点.概述了激光玻璃陶瓷从诞生至今的发展历程,阐述了激光发射原理、激光玻璃陶瓷制备、分类及应用等,并展望了激光玻璃陶瓷的发展前景.     

激光玻璃的发展概况

自1960年第一台激光器问世后,1961年就出现了激光玻璃。二十多年来,激光玻璃有了很大发展,这是由于与其它工作物质相比,激光玻璃有一些独特的优点:易于制备,容易制得高度透明、光学均匀、大尺寸的激光棒或激光圆盘;基质玻璃的成分变化范围大,激活离子的掺入量受限制较小,易     

索尼和住友电工试制成功100mW绿色半导体激光器

据报道,索尼和住友电气工业试制出了绿色半导体激光器,振荡波长为530nm,连续振荡时可实现100mW以上的光输出功率。2009年住友电工曾发表过振荡波长为531nm的绿色半导体激光器,但当时只是脉冲振荡。此次试制品的光电转换效率为8％以上。此次的绿色半导体激光器是在GaN（氮化镓）基板的半极性面上生成GaN类半导体结晶制成的,活性层采用inGaN,GaN基板由住友电工制造。     

改善高平均功率固体激光器光束质量的研究

本文首先概述了内含热透镜的激光谐振腔的分析方法，提出影响高平均功率固体激光器光束质量的主要因素是激光介质的热效应，尤其是非对称的热透镜象差。因此，改善光束质量的途径是补偿或修正透镜象差，使光束质量达到非相干多模振荡的理论值。     

项目与资本

光电功能晶体 本项目主要是通过熔盐、提拉生长技术生产LBO、BBO晶体、YVO4、Nd:YVO4等晶体并经光学加工,镀膜制成供激光器用的变频元件,光纤通讯用的光隔离器元件及激光器件。 利用激光通过非线性光学晶体对激光波长进行变频制成光参量振荡器,可获得从紫外到红外波长输出的激光光源。其可调谐范围、转换效率、输出功率以及可靠性等方面均优于染料激光器。在激光器中使用LBO、BBO等非线性光学晶体实现了光参量激光器和可见/紫外大功率全固态激光器商品化,推动了激光显示、光信息存储、微电子机械加工、医疗、核能源以及在军事上的应用。 LBO、BBO非线性光学晶体拓宽了激光器的应用领域,由于推广迅速,市场呈快速增长趋势,在短短的几年内形成了一千多万美元的市场规模。随着全固态激光器逐步取代现用的离子激光器,大屏     

固体中的离子迁移研究

本文综述了我们用 EPMA 和 SEM 技术研究固体中的离子迁移所取得的结果。主要内容包括:(1)测定在电子束轰击下固体中可迁移离子的种类和组成的变化。(2)确定低电导固体和快离子固体中的离子迁移的动力学方程式。(3)显示了金属沉积特征与离子迁移路径及固体显微结构的关系。所研究的固体材料为含 Na、Ag 和 Cu 离子的单晶、多晶和玻璃。特别对这些材料在电子束轰击下的离子迁移对轰击区组成变化及金属沉积的影响进行了研究。     

固体激光材料的新进展

自1960年梅曼制成第一台红宝石激光器以来,二十多年间激光技术的发展,促使固体激光材料的研究工作也迅猛发展。固体激光材料可分为晶体材料和非晶体材料两大类。以非晶体材料作激光基质材料的有玻璃激光器。这种材料光学质量均匀、效率高、容易泵浦、容易制成大尺寸器件,发展速度快,是制造大能量激光器的优选材料,常用于核聚变等极限能量领域。但是,因玻璃散热性能差、破坏阈值低,使用受到限制。以晶体作基质的激光材料种类繁多,近100余种,大致可分为氟化物、盐类和氧化物三大类。现在已经制成的主要晶体激光材料有红宝石、金绿宝石、绿宝石、柘榴石和     

真空与低温应用集锦

高速化学反应中的激光聚焦新研制成功的激光技术已经可以帮助化学家了解生物化学中所出现的超瞬时过程。这是60年代研制成功的锁模激光器在化学、生物学中的最新应用。同时开辟了真空技术在化学、生物学中应用的新领域。锁模激光器可以使波长接近的几个振荡模式同步。这些模式在通常的激光器中是能够产生振荡的。同步后产生的光脉冲可以短到微微(10~(-12))秒量级。     

硼酸铋玻璃中Er3+和Yb3+的光谱特性

采用熔体冷却法制备了单掺Er3+和Yb3+的硼酸铋玻璃,并利用理论方法计算了硼酸铋玻璃中Er3+和Yb3+的光谱参数.详细分析了硼酸铋玻璃中Er3+和Yb3+离子光谱参数与玻璃组成和掺杂浓度的关系,并研究了Yb3+离子的辐射陷阱效应.实验表明,掺Er3+和Yb3+的硼酸铋玻璃是一种具有潜在发展前途的固体激光器和光纤放大器用激光材料.     

激光透明陶瓷的研究进展

综述了Nd:YAG和高熔点稀土倍半氧化物激光透明陶瓷的研究进展.激光透明陶瓷作为激光增益介质,已显示出潜在的性能优势,Nd∶YAG透明陶瓷激光器的输出功率已超过1kW,Yb2+∶Y2O3稀土倍半氧化物陶瓷激光器的输出功率也达到10W.介绍了激光陶瓷制备工艺和激活离子的能级结构,比较了普通陶瓷和激光陶瓷的显微组织,指出完美的显微组织是获得激光输出的关键,最后展望了该领域的发展前景和研究趋势.     

聚合物复合固体电解质材料研究进展

固体电解质是发展高安全、高能量密度全固态锂电池的重要材料基础。由聚合物相与无机相复合形成的聚合物复合固体电解质,兼具聚合物轻质、柔性,以及无机材料高强度、高稳定性等优势,是最具应用潜力的固体电解质材料。目前,制约聚合物复合固体电解质实际应用的主要瓶颈问题为其室温离子电导率较低。综述了目前关于聚合物复合固体电解质离子传导机制的科学认识以及提升其离子电导率的方法,分析了先进表征工具在揭示聚合物复合固体电解质离子传导机制方面的应用潜力,并展望了聚合物复合固体电解质未来的发展方向和工作重点。     

干扰吸收峰影响下TDLAS温度测量方法研究

固体飞秒激光器以其体积小、成本低、使用寿命长、稳定性高、技术较为成熟等特点,受到市场的广泛青睐。重复频率是飞秒激光器的一个重要参数,在实际应用中,高重复频率能带来高效率、高精度等诸多重要优势。本文介绍了SESAM锁模、KLM锁模、高次谐波锁模等常用的GHz固体飞秒激光器锁模技术及发展情况,阐述了GHz飞秒光源在激光加工、距离测量、光谱测量等应用场景中突出的性能优势,并对GHz重复频率固体飞秒激光技术的发展方向进行了预测,为推动GHz重复频率固体激光器技术的完善与提升提供借鉴。     

GHz重复频率飞秒激光器发展趋势

随着飞秒光梳光谱、飞秒测距等飞秒激光器相关应用领域的发展,对于更高重复频率的飞秒激光器也产生了越来越迫切的需求。本文叙述了固体激光器和光纤激光器在产生GHz重复频率的飞秒脉冲输出上所使用的主要技术和技术进展,总结了GHz激光器的最新发展趋势。为之后进行GHz重复频率飞秒激光器研究的相关人员提供了一定的参考。     

固体激光加工的应用及发展前景

论述了固体激光加工技术的发展情况,介绍了各种激光器的特点及其在工业中的应用,还讨论了激光加工的研究开发和新的应用领域。固体激光加工的应用及发展前景@彭毅