宽温区Yb∶YAG板条激光模块热畸变仿真研究

1

作者 朱铎 宋艳洁 +3 位作者 陈中正 许元斋 薄勇 彭钦军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期503-507,共5页

本文对不同冷却温度下的Yb:YAG晶体板条激光模块高功率运转时的温度场、应力场及对应的热畸变进行了仿真分析研究。结果显示,随着冷却温度从300 K降低至77K,板条的温度梯度热应力与应变都明显降低。当冷却温度为77 K时,最大主应力为4.14... 本文对不同冷却温度下的Yb:YAG晶体板条激光模块高功率运转时的温度场、应力场及对应的热畸变进行了仿真分析研究。结果显示,随着冷却温度从300 K降低至77K,板条的温度梯度热应力与应变都明显降低。当冷却温度为77 K时,最大主应力为4.14 MPa,仅为常温时的15.6%,最大主应变为3.82×10^(-5),仅为常温时的6%。为了分析Yb:YAG晶体板条激光模块不同冷却温度下输出激光的光束质量,以确定其最佳运转温度,我们采用光线追迹的方法,对单程通过板条的1030 nm探测光进行仿真。可以看到,当冷却温度为77 K时,远场光斑能量更为集中,且探测光光程差的PV值为0.7941μm,仅为300 K时的59.6%。模拟结果表明低温运转有利于Yb:YAG晶体板条激光模块产生高功率高光束质量激光输出,这为高功率高光束质量Yb:YAG晶体板条激光的设计工作奠定了基础。 展开更多

关键词 板条激光器 Yb∶YAG 热效应 仿真模拟

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基于深紫外激光-光发射电子显微技术的高分辨率磁畴成像 被引量：3

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作者 吕浩昌 赵云驰 +16 位作者 杨光 董博闻 祁杰 张静言 朱照照 孙阳 于广华 姜勇 魏红祥 王晶 陆俊 王志宏 蔡建旺 沈保根 杨峰 张申金 王守国 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1-14,共14页

基于磁二色效应的光发射电子显微镜磁成像技术是研究薄膜磁畴结构的一种重要研究手段,具有空间分辨率高、可实时成像以及对表面信息敏感等优点.以全固态深紫外激光(波长为177.3 nm;能量为7.0 eV)为激发光源的光发射电子显微技术相比于... 基于磁二色效应的光发射电子显微镜磁成像技术是研究薄膜磁畴结构的一种重要研究手段,具有空间分辨率高、可实时成像以及对表面信息敏感等优点.以全固态深紫外激光(波长为177.3 nm;能量为7.0 eV)为激发光源的光发射电子显微技术相比于传统的光发射电子显微镜磁成像技术(以同步辐射光源或汞灯为激发源),摆脱了大型同步辐射光源的限制;同时又解决了当前阈激发研究中由于激发光源能量低难以实现光电子直接激发的技术难题,在实验室条件下实现了高分辨磁成像.本文首先对最新搭建的深紫外激光-光发射电子显微镜系统做了简单介绍.然后结合超高真空分子束外延薄膜沉积技术,成功实现了L10-FePt垂直磁各向异性薄膜的磁畴观测,其空间分辨率高达43.2 nm,与利用X射线作为激发源的光发射电子显微镜磁成像技术处于同一量级,为后续开展高分辨磁成像提供了便利.最后,重点介绍了在该磁成像技术方面取得的一些最新研究成果:通过引入Cr的纳米"台阶",成功设计出FePt的(001)与(111)双取向外延薄膜;并在"台阶"区域使用线偏振态深紫外激光观测到了磁线二色衬度,其强度为圆二色衬度的4.6倍.上述研究结果表明:深紫外激光-光发射电子显微镜磁成像技术在磁性薄膜/多层膜体系磁畴观测方面具备了出色的分辨能力,通过超高真空系统与分子束外延薄膜制备系统相连接,可以实现高质量单晶外延薄膜制备、超高真空原位传输和高分辨磁畴成像三位一体的功能,为未来磁性薄膜材料的研究提供了重要手段. 展开更多

关键词 光发射电子显微镜 深紫外激光 磁圆/线二色 高分辨磁成像

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不同气氛下YAl_3(BO_3)_4晶体的生长和激光性能研究 被引量：1

3

作者 朱阳阳 岳银超 +3 位作者 赵营 涂衡 翟乃霞 胡章贵 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1727-1731,共5页

分别在有氧气氛(空气)和还原气氛(氢气/氩气混合气)下生长了YAl_3(BO_3)_4(YAB)晶体,并研究了不同生长条件下生长的YAB晶体的透过和266 nm激光的输出性能。结果表明,还原气氛下生长的YAB晶体能够消除266 nm附近的吸收,但是晶体的266 nm... 分别在有氧气氛(空气)和还原气氛(氢气/氩气混合气)下生长了YAl_3(BO_3)_4(YAB)晶体,并研究了不同生长条件下生长的YAB晶体的透过和266 nm激光的输出性能。结果表明,还原气氛下生长的YAB晶体能够消除266 nm附近的吸收,但是晶体的266 nm输出性能并未得到提高。分析推测了可能的原因,并对下一步工作提出可行性的建议。 展开更多

关键词 YAB晶体 非线性 四倍频 还原气氛

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新型复合功能晶体Cd_4TbO(BO_3)_3结构与性能研究

4

作者 贾丽莎 赵营 +1 位作者 涂衡 胡章贵 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1436-1441,1449,共7页

为探索新型复合功能晶体材料,采用高温固相反应法合成了Cd_4TbO(BO_3)_3多晶粉末,并以Na F-B2O3为助熔剂生长出了小晶体。结构分析表明,Cd_4TbO(BO_3)_3晶体属于单斜晶系,Cm空间群,晶胞常数为a=7.982(1)、b=15.806(3)、c=3.487(7)... 为探索新型复合功能晶体材料,采用高温固相反应法合成了Cd_4TbO(BO_3)_3多晶粉末,并以Na F-B2O3为助熔剂生长出了小晶体。结构分析表明,Cd_4TbO(BO_3)_3晶体属于单斜晶系,Cm空间群,晶胞常数为a=7.982(1)、b=15.806(3)、c=3.487(7)、α=90°、β=100.57°、γ=90°,晶体中的阴离子基团为[BO_3]。测量了TG-DSC曲线、紫外可见透过光谱、红外光谱、拉曼光谱,并计算了晶体单位体积Tb的含量。结果表明,Cd_4TbO(BO_3)_3晶体在500~1500 nm范围内透过率大于70%。Cd_4TbO(BO_3)_3晶体单位体积含Tb量为4.624×1021/cm3,是磁光晶体TGG单位体积含Tb量的0.3倍。综上表明Cd_4TbO(BO_3)_3是一种有前途的复合功能晶体材料。 展开更多

关键词 稀土硼酸盐 非线性光学晶体 Cd4TbO(BO3)3 磁光效应

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新型深紫外非线性光学晶体KBe_2BO_3F_2族的研究进展 被引量：6

5

作者 刘丽娟 陈创天 《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第10期16-20,共5页

深紫外非线性光学晶体KBe2BO3F2(KBBF)发展至今,已有将近20年的历史。首先简单回顾了KBBF化合物的发现、晶体生长以及基本光学性质,同时对KBBF族(MBe2BO3F2,M=K,Rb,Cs)的其它化合物如:RbBe2BO3F2和CsBe2BO3F2的晶体生长和其基本光学性... 深紫外非线性光学晶体KBe2BO3F2(KBBF)发展至今,已有将近20年的历史。首先简单回顾了KBBF化合物的发现、晶体生长以及基本光学性质,同时对KBBF族(MBe2BO3F2,M=K,Rb,Cs)的其它化合物如:RbBe2BO3F2和CsBe2BO3F2的晶体生长和其基本光学性质进行了报道,然后对这些新晶体产生深紫外谐波光输出的能力做了评估,最后介绍了利用KBBF晶体器件产生的深紫外相干光源在先进仪器等方面的应用。 展开更多

关键词 非线性光学晶体 晶体生长 深紫外激光

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新颖的中红外6.45μm激光医疗应用及光源研究进展(特邀) 被引量：4

6

作者 申玉 宗楠 +2 位作者 温雅 薄勇 彭钦军 《光电技术应用》 2022年第1期10-18,共9页

基于新型激光消融/切除机理,中红外6.45μm激光用于生物组织消融/切除时不但效率高,而且附带损伤仅为微米量级,其附带损伤区域与细胞尺寸相当,是目前附带损伤最小的激光刀技术,在精准医疗领域具有重要应用前景。文中对低附带损伤6.45μ... 基于新型激光消融/切除机理,中红外6.45μm激光用于生物组织消融/切除时不但效率高,而且附带损伤仅为微米量级,其附带损伤区域与细胞尺寸相当,是目前附带损伤最小的激光刀技术,在精准医疗领域具有重要应用前景。文中对低附带损伤6.45μm激光消融/切除机理、生物医学应用及6.45μm激光国内外研究现状进行了综述,并对其发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 6.45μm激光 固体激光 精准医疗仪器 新型激光刀 高精度肿瘤手术

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深紫外激光光发射与热发射电子显微镜在热扩散阴极研究中的应用 被引量：5

7

作者 任峰 阴生毅 +5 位作者 卢志鹏 李阳 王宇 张申金 杨峰 卫东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第18期225-234,共10页

对热扩散阴极表面微区发射状态进行原位观察和分析一直是热阴极研究的重要课题.本文着重介绍深紫外激光光发射电子/热发射电子显微镜的基本原理及其在热扩散阴极研究中的典型实例.系统配备了高温激活所用的加热装置,样品可被加热至1400... 对热扩散阴极表面微区发射状态进行原位观察和分析一直是热阴极研究的重要课题.本文着重介绍深紫外激光光发射电子/热发射电子显微镜的基本原理及其在热扩散阴极研究中的典型实例.系统配备了高温激活所用的加热装置,样品可被加热至1400℃.系统具有光发射电子、阴极热发射电子、光发射电子和阴极热发射电子联合三种电子成像模式.应用表明,对于热扩散阴极而言,深紫外激光光发射电子像适于呈现阴极表面的微观结构形貌;热发射电子像适于反映阴极表面的本征热电子发射及均匀性;光电子和热电子联合成像适于对阴极表面的有效发射点做出精确定位. 展开更多

关键词 深紫外激光 光发射电子显微镜 热发射电子显微镜 扩散阴极

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大视场人工复眼结构设计方法与实验 被引量：14

8

作者 史立芳 曹阿秀 +4 位作者 刘艳 叶玉堂 邓启凌 郑美玲 杜春雷 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期27-33,共7页

人工复眼成像结构是由分布在曲面上的列阵化的镜头组成,通过对每个子镜头的视场角进行分析,进而研究各镜头视场之间的关系,以及分析子镜头视场角与总视场角之间的关系,提出了一种最优化的人工复眼结构设计方法。同时,在文中,给出了单镜... 人工复眼成像结构是由分布在曲面上的列阵化的镜头组成,通过对每个子镜头的视场角进行分析,进而研究各镜头视场之间的关系,以及分析子镜头视场角与总视场角之间的关系,提出了一种最优化的人工复眼结构设计方法。同时,在文中,给出了单镜头的设计方法,以及镜头阵列的排布准则,通过利用该方法设计的成像结构,不仅可以实现整个物空间的完整无缝探测,同时又使得要达到特定视场时设计所得的人工复眼结构采用的镜头数最少,极大的节省了资源。在本文中还通过开展实验,对所设计结构的成像效果进行了验证。 展开更多

关键词 复眼 大视场 成像 曲面列阵

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覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究 被引量：5

9

作者 阴生毅 任峰 +6 位作者 卢志鹏 张永清 张申金 杨峰 卫东 邯娇 李阳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2535-2540,共6页

覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150℃×2 h激活,并... 覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150℃×2 h激活,并对其表面微区的热电子发射像及其随温度的变化作了比较。结果发现,两种阴极的热电子发射均主要位于孔隙及其邻近颗粒边缘;随温度升高,未覆膜阴极发射主要集中于孔隙内及周边有限区域内,发射面积增量较小,覆膜则使阴极有效发射区域得以由孔隙及其边缘向距孔隙更远的区域延伸,发射面积大幅增加。上述结果首次给出了覆膜浸渍扩散阴极微区的电子发射特征,对于理解该类型阴极发射机理有一定参考价值。 展开更多

关键词 覆膜浸渍扩散阴极 电子发射 微区 光发射电子显微镜

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基于光谱烧孔效应的激光稳频技术研究与进展 被引量：4

10

作者 韩琳 林弋戈 +5 位作者 杨晶 蓝英杰 李烨 王小军 薄勇 彭钦军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第11期20-30,共11页

基于低温稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔效应的激光稳频技术,以低温下稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔为频率锁定参考,有更低的热噪声极限,而且,与基于法布里-珀罗参考腔的激光稳频技术相比,该技术具有对外界温度、压力和加速度的变化更不... 基于低温稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔效应的激光稳频技术,以低温下稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔为频率锁定参考,有更低的热噪声极限,而且,与基于法布里-珀罗参考腔的激光稳频技术相比,该技术具有对外界温度、压力和加速度的变化更不敏感的优势,因此其频率稳定度理论上可达10^-17量级,能实现与法布里-珀罗参考腔可比拟甚至超越的稳频效果。从理论原理、技术实现、国内外研究进展几方面介绍了基于光谱烧孔效应的激光稳频技术,并对其在频率稳定技术领域的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 激光技术 激光稳频 稀土离子掺杂晶体 光谱烧孔效应 半导体激光器 染料激光器

原文传递

非线性光限幅材料原理、性能表征及研究进展 被引量：3

11

作者 吕泽 方佑 +5 位作者 冯迢 宗楠 李云飞 张申金 谢政 彭钦军 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期625-639,共15页

激光防护材料在保护人眼和光学器件免受强激光破坏方面具有重要意义,其中基于非线性光学原理工作的固态光限幅材料有望成为未来激光防护的主体。本文介绍了光限幅材料的研究背景、工作机理、参数指标以及测试技术,综述了目前具有实用前... 激光防护材料在保护人眼和光学器件免受强激光破坏方面具有重要意义,其中基于非线性光学原理工作的固态光限幅材料有望成为未来激光防护的主体。本文介绍了光限幅材料的研究背景、工作机理、参数指标以及测试技术,综述了目前具有实用前景的多类光限幅材料的研究进展,对无机半导体材料、共轭有机高分子、无机金属团簇、碳纳米材料、二维材料等5类材料做了重点介绍,探讨这些光限幅材料的发展前景,并介绍了相关材料在固态基质中器件化的研究现状。 展开更多

关键词 光限幅 非线性光学 激光防护

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638nm、532nm激光泵浦的连续波翠绿宝石激光器 被引量：3

12

作者 宋越 王志敏 +2 位作者 张丰丰 薄勇 彭钦军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期129-135,共7页

报道了一种高功率、高光束质量的755 nm连续波翠绿宝石激光器。首先,对比研究了638 nm激光二极管(LDs)和532 nm固体激光器单端泵浦的翠绿宝石激光器。当638 nm LDs作为泵浦源时,得到的连续输出功率、光-光转换效率分别为3.9 W和19.7%。... 报道了一种高功率、高光束质量的755 nm连续波翠绿宝石激光器。首先,对比研究了638 nm激光二极管(LDs)和532 nm固体激光器单端泵浦的翠绿宝石激光器。当638 nm LDs作为泵浦源时,得到的连续输出功率、光-光转换效率分别为3.9 W和19.7%。保持其他条件基本不变,将泵浦源换成532 nm激光器,得到的连续输出功率、光-光转换效率分别为2.1 W和10.0%。结果表明利用638 nm LDs泵浦翠绿宝石可获得更高的激光功率和转换效率。此外,研究了638 nm LDs双端泵浦的翠绿宝石激光器,在755 nm处得到了6.2 W的连续输出功率,相应的光-光转换效率和斜效率分别为16.3%和24.2%,并且连续输出功率为5.0 W时的光束质量M2优于1.47,这是翠绿宝石激光器在近衍射极限下的最高连续输出功率。这种高功率、高光束质量的755 nm翠绿宝石激光器为连续波紫外激光器的研制提供了良好、稳定的基频源。 展开更多

关键词 翠绿宝石 连续波 端面泵浦 激光二极管

原文传递

基于第一性原理的新型非线性光学晶体探索 被引量：4

13

作者 梁飞 林哲帅 吴以成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1-21,共21页

非线性光学晶体能对常见波段的激光进行频率转换,从而获得宽波段、可调谐的激光光源.此类光电功能材料在军事和民用领域具有重要的战略价值和应用价值.经过30多年的发展,应用于可见光及邻近波段的非线性光学晶体技术已经基本成熟,但深... 非线性光学晶体能对常见波段的激光进行频率转换,从而获得宽波段、可调谐的激光光源.此类光电功能材料在军事和民用领域具有重要的战略价值和应用价值.经过30多年的发展,应用于可见光及邻近波段的非线性光学晶体技术已经基本成熟,但深紫外和中远红外波段的非线性光学晶体技术的发展仍存在诸多不足,还需要在这些波段进行新型优质的非线性光学晶体探索.近年来,为了改变传统低效的"炒菜式"实验探索,加快新材料研发速度,基于密度泛函理论的第一性原理计算方法在新型非线性光学晶体探索中得到了广泛的应用.本文总结了近几年深紫外和中红外波段非线性光学晶体的新进展,通过介绍几种新型非线性光学晶体材料的研发过程,突出了第一性原理计算在新材料探索过程中起到的关键作用;探讨了非线性光学晶体研发的研究难点与趋势,以及第一性原理方法在未来新材料探索中的重点攻关方向. 展开更多

关键词 非线性光学材料 第一性原理 密度泛函理论

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紧凑高效型百瓦级2μm棒状Tm:YAG激光器 被引量：1

14

作者 吴健宏 杜仕峰 +6 位作者 高昀 王海龙 陈玲芝 王志超 薄勇 崔大复 彭钦军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2027-2032,共6页

报道了一种结构紧凑、高效率、高功率的2μm棒状Tm∶YAG激光器。通过优化设计三向激光二极管(LD)侧面泵浦激光模块,提高了晶体棒内泵浦光的功率密度。激光谐振腔采用平平腔结构,包含单个激光模块,几何腔长为88 mm,整台激光器结构简单、... 报道了一种结构紧凑、高效率、高功率的2μm棒状Tm∶YAG激光器。通过优化设计三向激光二极管(LD)侧面泵浦激光模块,提高了晶体棒内泵浦光的功率密度。激光谐振腔采用平平腔结构,包含单个激光模块,几何腔长为88 mm,整台激光器结构简单、紧凑且体积小。激光模块通过一个水冷机进行冷却,在冷却温度为12℃条件下,获得了最高功率为119 W、波长为2.02μm的激光输出,光-光转换效率为19.6%,斜率效率达32.7%。该激光器可在最大输出功率下连续稳定运转2 h,功率波动小于1%,晶体端面及光学元件表面不结霜。实验测得x和y方向的光束质量因子分别为21.01和21.68。这种紧凑、可靠、高效的百瓦级2μm激光器对于医疗和科学研究等应用具有重要意义。 展开更多

关键词 激光器 Tm∶YAG 棒状晶体 LD侧面泵浦 2μm 结构紧凑

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金刚石晶体能带计算与光谱分析 被引量：1

15

作者 李海东 申玉 +4 位作者 温雅 张申金 宗楠 薄勇 彭钦军 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期899-916,共18页

金刚石具有高热导率、宽光谱透过范围、大拉曼增益系数和大拉曼频移等优点,已成为拓展波长范围、获得高功率高光束质量新波长的重要拉曼介质。利用第一性原理对金刚石晶格参数、能带结构、态密度、声子谱等进行了计算,系统分析了结构特... 金刚石具有高热导率、宽光谱透过范围、大拉曼增益系数和大拉曼频移等优点,已成为拓展波长范围、获得高功率高光束质量新波长的重要拉曼介质。利用第一性原理对金刚石晶格参数、能带结构、态密度、声子谱等进行了计算,系统分析了结构特征、频谱、能带间隙及电子分布特性。在此基础上,考虑了金刚石的电子运动态以及电场方向对金刚石能带间隙的影响,发现金刚石在<100>晶向最易受电场影响,在<111>晶向最稳定。给出了金刚石晶体的全部本征振动模式和相应频率,分析结果表明泵浦光沿着<110>晶向入射、并沿着<111>晶向偏振时拉曼增益最大。同时讨论了光谱区域内多声子吸收机理,为金刚石拉曼激光效率提升以及波长拓展提供了理论依据。 展开更多

关键词 非线性光学 光谱分析 能带计算 第一性原理 金刚石晶体

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脉宽对中红外激光带内损伤HgCdTe材料的影响 被引量：1

16

作者 胡蔚敏 王小军 +3 位作者 田昌勇 杨晶 刘可 彭钦军 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期126-133,共8页

研究了脉宽对于中红外脉冲激光带内损伤碲镉汞(HgCdTe)材料阈值的影响,使用一维自洽模型对激光辐照HgCdTe材料程中的载流子数密度,载流子对数目流,载流子对能流,载流子温度和材料晶格温度等相关参数进行仿真计算。仿真结果表明,波长2.85... 研究了脉宽对于中红外脉冲激光带内损伤碲镉汞(HgCdTe)材料阈值的影响,使用一维自洽模型对激光辐照HgCdTe材料程中的载流子数密度,载流子对数目流,载流子对能流,载流子温度和材料晶格温度等相关参数进行仿真计算。仿真结果表明,波长2.85μm,脉宽30 ps~10 ns单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值为200~500 mJ/cm^(2)。其中,300 ps~3 ns脉冲激光的损伤阈值相近,均为200 mJ/cm^(2)且低于其他脉宽激光的损伤阈值。搭建实验光路并进行相关实验验证仿真模型的正确性。实验发现,波长2.85μm、脉宽300 ps的单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值在200 mJ/cm^(2)左右。相同条件下,10 ns单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值约474 mJ/cm^(2)。百皮秒脉冲激光对HgCdTe材料的损伤过程结合了热击穿和光学击穿效应,其独特的毁伤机理加剧了材料的损伤。 展开更多

关键词 激光辐照半导体 碲镉汞 损伤阈值 自洽模型 百皮秒脉冲激光

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高功率陶瓷板条激光器 被引量：1

17

作者 宋艳洁 朱铎 +2 位作者 薄勇 彭钦军 李江 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第6期1195-1200,共6页

高功率固体激光在先进制造、能源、信息、医疗及国防等领域有广泛应用。激光陶瓷材料具有掺杂浓度均匀可控、抗激光热损伤能力强、易于制备大尺寸和复合结构等优点,被认为是高功率固体激光的重要增益材料。报道了本课题组近年来在高功... 高功率固体激光在先进制造、能源、信息、医疗及国防等领域有广泛应用。激光陶瓷材料具有掺杂浓度均匀可控、抗激光热损伤能力强、易于制备大尺寸和复合结构等优点,被认为是高功率固体激光的重要增益材料。报道了本课题组近年来在高功率陶瓷板条激光方面的主要研究进展。采用中国科学院上海硅酸盐所制备的大尺寸Nd:YAG陶瓷板条,实现了平均功率4.35 kW的1064 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为160μs,重复频率为400 Hz。此外,采用中科院上海硅酸盐所制备的大尺寸Yb:YAG陶瓷板条,实现了平均功率9.8 kW的1030 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为560μs,重复频率为160 Hz,光光转换效率为60%。这些研究表明,激光陶瓷材料具备实现高功率、高光束质量与高效率激光的潜力。 展开更多

关键词 激光 高功率 陶瓷 板条 YAG

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100 kHz高功率高光束质量纳秒激光振荡器 被引量：1

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作者 杨天利 杨晶 +3 位作者 周王哲 李雪鹏 王小军 彭钦军 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期48-54,共7页

高功率、高重复频率纳秒脉冲激光广泛应用于激光切割、激光焊接等领域。随着激光重复频率的提升,特别是高于50 kHz时,单个周期有限的时间内难以积累足够的上能级粒子,调Q脉冲的稳定性成为了激光器设计的难点。当前主要采用主振荡器的功... 高功率、高重复频率纳秒脉冲激光广泛应用于激光切割、激光焊接等领域。随着激光重复频率的提升,特别是高于50 kHz时,单个周期有限的时间内难以积累足够的上能级粒子,调Q脉冲的稳定性成为了激光器设计的难点。当前主要采用主振荡器的功率放大器(MOPA)方案,直接振荡获得兼具高功率、高重复频率及高光束质量的纳秒脉冲激光还比较困难。通过对激光动力学过程的仿真模拟,定量分析了高重复频率调Q过程中脉冲强度稳定性与泵浦速率的关系,并利用负透镜使振荡器工作在具有较大基模体积的热近非稳区,实现了Nd:YAG声光调Q激光振荡器在高重复频率、高功率、高光束质量三方面的均衡设计。首次利用侧泵模块实现了100 kHz高功率高光束质量纳秒脉冲激光的直接振荡产生,脉冲强度的离散系数仅为0.041,激光输出功率超过142 W,脉冲宽度为165 ns,光束质量因子M^(2)为1.5。 展开更多

关键词 激光振荡器 高重复频率 声光调Q 纳秒 高光束质量

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固结磨料抛光LBO晶体非水基抛光液优化

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作者 宋龙龙 李军 +3 位作者 王文泽 胡章贵 朱永伟 左敦稳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期2051-2054,共4页

三硼酸锂(LBO)晶体是优良的非线性光学晶体材料,抛光后晶体表面水份残留导致晶体潮解,影响器件的使用性能。采用非水基抛光液固结磨料抛光LBO晶体,降低水含量,研究非水基抛光液中去离子水、乳酸、双氧水等含量对材料去除率和表面粗糙度... 三硼酸锂(LBO)晶体是优良的非线性光学晶体材料,抛光后晶体表面水份残留导致晶体潮解,影响器件的使用性能。采用非水基抛光液固结磨料抛光LBO晶体,降低水含量,研究非水基抛光液中去离子水、乳酸、双氧水等含量对材料去除率和表面粗糙度的影响,并综合优化得到高材料去除率和优表面质量的抛光液组分。研究表明,抛光液中去离子水浓度16%、乳酸22%、双氧水5%为最优抛光液组分,采用优化的抛光液固结磨料抛光LBO晶体的材料去除率达到392nm/min,表面粗糙度为0.62nm,实现了LBO晶体表面的高效高质量抛光,同时避免了抛光过程中水的大量使用。 展开更多

关键词 固结磨料抛光 非水基抛光液 材料去除率 表面粗糙度

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基于多程腔技术的长纳秒脉冲532nm Nd:YAG调Q绿光激光器 被引量：6

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作者 宋艳洁 宗楠 +8 位作者 刘可 涂伟 杨峰 卞奇 申玉 王志敏 薄勇 彭钦军 许祖彦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期14-19,共6页

自行研制出一种基于多程腔(MPC)技术的长纳秒脉冲532 nm Nd:YAG调Q激光器。在重复频率为10 kHz时,采用MPC技术,将激光脉冲宽度从可调范围110~260 ns扩展到460~600 ns。在最短脉冲宽度为460 ns时,532 nm激光的输出功率为6.5 W。理论模拟... 自行研制出一种基于多程腔(MPC)技术的长纳秒脉冲532 nm Nd:YAG调Q激光器。在重复频率为10 kHz时,采用MPC技术,将激光脉冲宽度从可调范围110~260 ns扩展到460~600 ns。在最短脉冲宽度为460 ns时,532 nm激光的输出功率为6.5 W。理论模拟了532 nm激光输出功率和脉冲宽度随基频激光功率的变化曲线,理论值与实验数据较好地吻合。这种长纳秒脉冲532 nm绿光激光器对于工业和科学研究具有重要意义,如一些新材料的激光损伤特性研究。 展开更多

关键词 激光器 ND:YAG 多程腔 长纳秒脉冲

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