高峰值功率GMN飞秒光纤激光器研究进展(特邀)

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作者 夏童 招赫 +3 位作者 朱书缘 张鹏磊 曹思远 王璞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1-18,共18页

高峰值功率飞秒光纤激光器在高精度工业制造、生物医学、国防、航空航天等领域有着广泛的应用。目前,产生高峰值功率飞秒光纤激光的主要方法是啁啾脉冲放大技术和非线性脉冲放大技术,然而前者虽然能够产生单脉冲能量大于1 mJ的飞秒脉冲... 高峰值功率飞秒光纤激光器在高精度工业制造、生物医学、国防、航空航天等领域有着广泛的应用。目前,产生高峰值功率飞秒光纤激光的主要方法是啁啾脉冲放大技术和非线性脉冲放大技术,然而前者虽然能够产生单脉冲能量大于1 mJ的飞秒脉冲,但受限于增益窄化效应,产生的脉冲持续时间通常大于200 fs。后者虽然能够产生持续时间~50 fs的脉冲,但整体设计比较复杂,限制了其应用范围。随着国内外相关工作的长期积累以及激光器件等硬件能力的提升,科研人员提出了一种基于增益管理非线性(Gain-Managed Nonlinear,GMN)放大的方案,这项技术能够以简单的系统设计产生持续时间小于50 fs的脉冲,还能保证紧凑的系统结构。综述了增益管理非线性放大技术的理论研究进展,总结了国内外不同设计结构的增益管理非线性放大系统研究进展,最后对增益管理非线性放大系统的应用进行了展开分析,展望了其在未来的发展方向。进一步分析了泵浦波长、泵浦方式对增益管理非线性放大的影响,提出了一种全光纤一体化的增益管理非线性放大系统,并利用该系统进行了超连续谱产生的应用研究。 展开更多

关键词 飞秒脉冲 高峰值功率 增益管理非线性放大 高紧凑性 高稳定性

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柔性电子制造领域的超快激光技术:机制、特征功用及挑战(特邀)

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作者 季凌飞 孙伟高 +4 位作者 林真源 周博昊 程维 温亚楠 王冠强 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第1期207-222,共16页

随着智能化时代的到来,柔性电子由于其极强的共形能力和优异的器件性能,在进一步推动现代化产业发展中取得越来越重要的地位。超快激光技术以其优异的高精制造能力在柔性电子高分辨无损制备上展示出独特的优势和应用前景。本文从超快激... 随着智能化时代的到来,柔性电子由于其极强的共形能力和优异的器件性能,在进一步推动现代化产业发展中取得越来越重要的地位。超快激光技术以其优异的高精制造能力在柔性电子高分辨无损制备上展示出独特的优势和应用前景。本文从超快激光与物质相互作用基本机制入手,着重介绍了当前超快激光在柔性电子领域的四种典型特征功用及其研究现状,并据此总结该领域超快激光应用所面临的挑战和未来发展趋势。 展开更多

关键词 超快激光 柔性电子 微纳加工

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LD泵浦Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体kHz微型激光器

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作者 韩雪 吕游 +5 位作者 彭嘉宁 郭嘉祥 惠勇凌 朱占达 雷訇 李强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期159-165,共7页

目前1.5μm LD泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出能量和重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更大脉冲能量和更高重... 目前1.5μm LD泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出能量和重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更大脉冲能量和更高重频的激光输出。文中报道了一种采用LD脉冲端面泵浦、铒镱共掺焦硅酸镥晶体为增益介质的1537 nm被动调Q微型激光器。通过优化泵浦光斑大小、输出镜透过率与调Q晶体初始透过率相匹配,实现激光输出重频与泵浦重频一致。最终实现了输出重频为1 kHz、单脉冲能量35μJ、脉冲宽度7 ns、峰值功率为5 kW、光束质量因子M^(2)=1.33的激光输出。以及输出重频为10 kHz、单脉冲能量10μJ、脉冲宽度10 ns、峰值功率为1 kW、光束质量因子M^(2)=1.51的激光输出。结果表明,Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体是实现高重频1.5μm激光输出的优良介质。文中研究结果对LD脉冲端面泵浦的kHz铒镱共掺晶体被动调Q人眼安全微片激光器具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 微片激光器 被动调Q 高重频 Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体 脉冲泵浦

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基于对称双模耦合器的波长可切换柱矢量光纤激光器

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作者 裴思琪 张天宇 +6 位作者 张昆 杨博义 朱云 胡佳鹏 刘学胜 刘友强 王智勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期3395-3404,共10页

为了实现高纯度脉冲柱矢量光的输出,提出并搭建基于对称双模耦合器的波长可切换的被动锁模柱矢量全光纤激光器。根据光纤传输原理得到基模向高阶模转换的折射率匹配直径,运用模式耦合模理论及光束传播法模拟分析了对称双模耦合器的结构... 为了实现高纯度脉冲柱矢量光的输出,提出并搭建基于对称双模耦合器的波长可切换的被动锁模柱矢量全光纤激光器。根据光纤传输原理得到基模向高阶模转换的折射率匹配直径,运用模式耦合模理论及光束传播法模拟分析了对称双模耦合器的结构参数对模式选择及耦合特性的影响,采用熔融拉锥法并免去传统的模式选择耦合器制作上的预拉锥工艺制作了对称双模耦合器,通过搭建一套被动锁模柱矢量全光纤激光器实现了中心波长1039 nm和1068 nm可切换、脉冲时间间隔为113.8 ns、重频为8.78 MHz、脉宽660 ps/656 ps、最大输出平均功率为5.25 mW/5.2 mW、模式纯度大于97%的柱矢量光输出。实验验证了对称双模耦合器的可行性,为后续高纯度柱矢量光的获得提供一种可行的方案。 展开更多

关键词 光纤激光器 对称双模耦合器 非线性偏振旋转锁模 柱矢量光 高纯度

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纳秒脉冲激光清洗DC04冷轧带钢表面油污的数值模拟与实验研究

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作者 郝佳帆 秦文斌 +3 位作者 刘友强 姜梦华 曹银花 王智勇 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第9期302-310,共9页

针对DC04冷轧带钢表面冷轧油的清洗需求,利用COMSOL Multiphysics软件对纳秒脉冲激光清洗DC04冷轧带钢表面油污的温度场分布及油污去除过程建立模型,结果表明,当光斑半径为80μm、激光能量密度达到3.48 J/cm^(2)时,油污基本上可以被去... 针对DC04冷轧带钢表面冷轧油的清洗需求,利用COMSOL Multiphysics软件对纳秒脉冲激光清洗DC04冷轧带钢表面油污的温度场分布及油污去除过程建立模型,结果表明,当光斑半径为80μm、激光能量密度达到3.48 J/cm^(2)时,油污基本上可以被去除。然后,利用纳秒脉冲激光对冷轧带钢表面的冷轧油进行了激光清洗实验研究。结果表明,当激光能量密度达到3.48 J/cm^(2)、激光光斑搭接率为50%时,油污基本上被去除,符合模拟仿真结果。另外,还对激光光斑搭接率对激光清洗效果的影响进行了研究,结果表明,当激光光斑搭接率降低至37.5%时,激光能量密度需增大至4.47 J/cm^(2)。因此,利用纳秒脉冲激光可以有效清洗DC04冷轧带钢表面的冷轧油,并且不会对带钢表面造成明显损伤,为纳秒脉冲激光清洗其他种类材料表面油污的工艺参数确定提供了参考。 展开更多

关键词 激光清洗 纳秒脉冲激光 DC04冷轧带钢 油污 有限元模拟

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1J高光束质量免水冷脉冲Nd∶YAG激光器 被引量：6

6

作者 刘学胜 杨松 +5 位作者 司汉英 邹吉跃 闫岸如 王聪聪 刘友强 王智勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1523-1530,共8页

研制了一种TEC制冷LD侧泵高能量、高光束质量、电光调Q全固态Nd∶YAG激光器。在主振荡器中晶体棒的尺寸为φ7 mm×100 mm,Nd原子数比例为1.1%,LD泵浦的最大峰值功率为15 kW,在重复频率为10 Hz时,获得了350 mJ输出能量,脉冲宽度为9.7... 研制了一种TEC制冷LD侧泵高能量、高光束质量、电光调Q全固态Nd∶YAG激光器。在主振荡器中晶体棒的尺寸为φ7 mm×100 mm,Nd原子数比例为1.1%,LD泵浦的最大峰值功率为15 kW,在重复频率为10 Hz时,获得了350 mJ输出能量,脉冲宽度为9.7 ns,光束质量因子M 2在水平和垂直方向分别为3.3和3.8。使用主振荡功率放大结构,提高了最终的输出功率。第一级放大器Nd∶YAG晶体棒尺寸为φ7.5 mm×134 mm,在输出重复频率10 Hz、泵浦电流80 A、泵浦脉冲宽度200μs时,得到最大单脉冲能量700 mJ,脉冲宽度10 ns。第二级放大器Nd∶YAG晶体棒尺寸为φ8 mm×100 mm,泵浦电流为80 A。最终我们获得了最大的单脉冲能量1085 mJ,脉冲宽度10 ns,能量不稳定度小于3%,测量的光束质量因子M 2在水平和垂直方向分别为3.9和4.8,实现了焦耳级高光束质量Nd∶YAG激光器的小型化、无水冷化。 展开更多

关键词 脉冲激光 LD侧泵浦 MOPA 电光调Q

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基于LCP径向偏振光输出的掺镱MOPA脉冲光纤激光器 被引量：8

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作者 贾文增 刘学胜 +2 位作者 司汉英 杨松 王智勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期997-1004,共8页

为实现光纤激光器径向偏振光的高效输出,提出并搭建了基于液晶聚合物(LCP)的纳秒脉冲掺镱(Yb)主振荡器功率放大(MOPA)系统。该系统采用空间相位转换法,利用LCP涡旋半波片将全光纤MOPA激光器输出的高峰值功率、窄线宽、线偏振、高斯形分... 为实现光纤激光器径向偏振光的高效输出,提出并搭建了基于液晶聚合物(LCP)的纳秒脉冲掺镱(Yb)主振荡器功率放大(MOPA)系统。该系统采用空间相位转换法,利用LCP涡旋半波片将全光纤MOPA激光器输出的高峰值功率、窄线宽、线偏振、高斯形分布的纳秒脉冲信号转换为横向强度呈空心环状分布的拉盖尔-高斯光。MOPA激光器系统由窄线宽连续种子源、电光强度调制器和后续的5级YDF放大器组成,通过实验获得了20.1 W的稳定LP01模输出。而后的LCP涡旋波片用作空间模式转换器,最终获得的平均输出功率为19.5 W,脉宽为10 ns,重复频率为10 kHz,横向剖面呈规则空心环形的径向偏振光输出,模式转换效率可达97%。另外,通过PBS测量法测得径向偏振光的模式纯度约为88.5%,兼具高功率与高纯度的优势。 展开更多

关键词 光纤激光器 径向偏振光 主控振荡器的功率放大器 空间相位转换 高功率 高纯度

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半导体激光器非典型宏通道水冷散热系统设计 被引量：1

8

作者 潘建宇 曹银花 +6 位作者 闫岸如 关娇阳 孟娇 郭照师 李景 兰天 王智勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期228-235,共8页

针对大功率半导体激光器散热系统展开设计研究。首先,对水冷散热系统的流体通道中的冷却液进行了流体分析,结果表明在传统矩形流体通道结构中,冷却液在进液口处和弯度较小处容易产生湍流空洞。湍流空洞不仅会产生空泡腐蚀效应,还会导致... 针对大功率半导体激光器散热系统展开设计研究。首先,对水冷散热系统的流体通道中的冷却液进行了流体分析,结果表明在传统矩形流体通道结构中,冷却液在进液口处和弯度较小处容易产生湍流空洞。湍流空洞不仅会产生空泡腐蚀效应,还会导致靠近热源的上层冷却液填充不充分,降低系统的散热效率;其次,在传统流体通道结构的基础上,提出了一种非典型宏通道结构的优化模型。采用有限元分析软件Fluent分别对散热模型的分布和激光器模块器件的分布进行了数值模拟,流场结果表明优化模型中冷却液流动时没有湍流空洞产生,散热系统可靠性更高,冷却液在流体通道的上层填充效果更好,同时解决了传统模型中流体在局部流道中流速缓慢的问题,使散热系统具备更良好的散热性能。接着又通过温度场仿真结果得出,优化模型搭建的散热系统工作时激光器最高温度可降低2℃,且热源1上温度更均匀,热源3上温度降低1.25℃;最后,在激光器满功率输出情况下进行的散热实验对比,获得的实验数据与仿真结果基本一致。 展开更多

关键词 散热系统 半导体激光器 FLUENT 流场分析 温度场分析

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基于模式选择耦合器的柱矢量光脉冲光纤激光器

9

作者 牛峻峰 裴思琪 杨博义 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1011-1016,共6页

柱矢量光具有轴对称的偏振及强度分布特点,强聚焦条件下会形成一个独特且较强的局部纵向电场,在工业加工、材料处理、粒子操控、显微成像等领域具有独特的应用优势。模式选择耦合器是实现全光纤模式转换的关键器件,具有结构简单、体积... 柱矢量光具有轴对称的偏振及强度分布特点,强聚焦条件下会形成一个独特且较强的局部纵向电场,在工业加工、材料处理、粒子操控、显微成像等领域具有独特的应用优势。模式选择耦合器是实现全光纤模式转换的关键器件,具有结构简单、体积小、高转换效率、高模式纯度和优良光纤兼容性等优点,是目前最有希望获得稳定可靠柱矢量全光纤激光输出的一套技术方案。本文基于模式选择耦合器搭建柱矢量窄线宽全光纤激光器获得了高模式纯度、高稳定性的LP11模输出。 展开更多

关键词 柱矢量光 脉冲光纤激光器 模式选择耦合器

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激光剥离技术在柔性电子制造领域的应用研究进展 被引量：8

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作者 季凌飞 马瑞 +2 位作者 张熙民 孙正阳 李鑫 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-10,共10页

激光剥离技术通过脉冲激光辐照致材料烧蚀实现器件向终端基底的转移,具有一定的材料适用性和工艺兼容性,已成为近年来柔性电子器件制造的新兴关键技术。从激光剥离技术的基本机制和工艺特点出发,对激光剥离技术在不同柔性电子器件制造... 激光剥离技术通过脉冲激光辐照致材料烧蚀实现器件向终端基底的转移,具有一定的材料适用性和工艺兼容性,已成为近年来柔性电子器件制造的新兴关键技术。从激光剥离技术的基本机制和工艺特点出发,对激光剥离技术在不同柔性电子器件制造中的研究现状进行调研和介绍,重点阐述激光剥离技术应用中的新工艺与新理论。对激光剥离技术今后的发展方向,特别是超快激光在技术中的应用可能性进行了总结和展望。 展开更多

关键词 激光技术 激光材料加工 激光剥离 柔性电子 超快激光

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无输出镜外腔光谱合束结构对反馈效率的影响 被引量：1

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作者 金装 李景 +4 位作者 姜梦华 刘友强 秦文斌 曹银花 王智勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期140-149,共10页

半导体激光阵列无输出耦合镜外腔光谱合束技术利用光栅的0级和1级衍射光束反馈实现发光单元的波长锁定,避免了0级和1级衍射光束的转储和浪费,可以获得高的合束效率。因此,0级和1级衍射光束的反馈量高低就会决定外腔波长锁定的稳定性,进... 半导体激光阵列无输出耦合镜外腔光谱合束技术利用光栅的0级和1级衍射光束反馈实现发光单元的波长锁定,避免了0级和1级衍射光束的转储和浪费,可以获得高的合束效率。因此,0级和1级衍射光束的反馈量高低就会决定外腔波长锁定的稳定性,进而影响合束后光束质量的高低甚至光谱合束的成败。针对此种结构,理论研究了两外腔长度、望远镜滤波结构及"Smile"效应对0级和1级衍射光束反馈效率的影响,结果表明:(1)外腔长度会影响反馈功率以及串扰程度;(2)望远镜滤波结构可以有效滤除大偏角杂散光束以及使光束正确反馈回原发光单元;(3)"Smile"效应的程度对反馈效率以及输出光束质量影响尤为严重,需要采取措施进行抑制。 展开更多

关键词 半导体激光阵列 无输出耦合镜外腔光谱合束 "Smile"效应 反馈效率

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抑制调Q不稳定性的非线性镜锁模激光器

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作者 韩佳坤 李国泰 +4 位作者 李帅 赵静 朱占达 雷訇 李强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期46-53,共8页

为了抑制高功率非线性镜锁模激光器的调Q不稳定性,提出了一种双晶体二次倍频非线性镜结构,通过加入第二块非线性晶体将二次谐波倍频为四次谐波来产生损耗,从而实现非线性反射率的提前饱和。该结构降低了非线性镜锁模器件的饱和峰值功率... 为了抑制高功率非线性镜锁模激光器的调Q不稳定性,提出了一种双晶体二次倍频非线性镜结构,通过加入第二块非线性晶体将二次谐波倍频为四次谐波来产生损耗,从而实现非线性反射率的提前饱和。该结构降低了非线性镜锁模器件的饱和峰值功率密度和调制深度,从而降低连续锁模阈值,得到稳定的连续锁模输出。通过理论分析这种非线性镜结构抑制调Q不稳定性的原理和表达,并使用大芯径晶体方波导作为增益介质,进一步搭建实验,验证了这一结构的可行性。最终实验获得了功率为26.5 W、重复频率为32.2 MHz、脉宽为0.95 ps的连续锁模脉冲输出。实验结果表明,这种高功率非线性镜锁模激光器结构简单、稳定可靠,并且该器件在高功率锁模激光器的发展中具有巨大潜力。 展开更多

关键词 锁模 晶体波导 调Q 锁模 连续锁模 非线性镜锁模 高功率

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单层二硫化钼与银纳米颗粒阵列复合结构的表面增强荧光特性研究

13

作者 刘萱 李沐华 赵艳 《光散射学报》 2023年第4期407-411,共5页

本文采用阳极氧化铝模板辅助真空蒸镀技术研究并制备了厘米级、形貌均一、颗粒尺寸可控的银纳米颗粒(AgNPs)阵列,并结合传统的湿法转移技术获得了单层MoS_(2)/AgNPs阵列复合结构。系统研究了该复合结构的表面增强荧光(SEF)特性,结果表... 本文采用阳极氧化铝模板辅助真空蒸镀技术研究并制备了厘米级、形貌均一、颗粒尺寸可控的银纳米颗粒(AgNPs)阵列,并结合传统的湿法转移技术获得了单层MoS_(2)/AgNPs阵列复合结构。系统研究了该复合结构的表面增强荧光(SEF)特性,结果表明我们制备的AgNPs阵列可用作高效SEF基底来增强单层MoS_(2)的荧光性能。且随着温度降低,单层MoS_(2)的荧光性能得到了进一步提升。本研究为MoS_(2)在光电集成领域的应用提供了理论和技术基础。 展开更多

关键词 单层二硫化钼 等离激元结构阵列 表面增强荧光

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3D打印氧化铝陶瓷的气氛脱脂热处理工艺研究 被引量：7

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作者 曾勇 张子佳 +2 位作者 孙立君 姚海华 陈继民 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期333-337,共5页

脱脂热处理工艺对于3D打印陶瓷的成形质量具有重要的影响。目前光固化3D打印制备得到的氧化铝生坯经过在空气中的脱脂热处理工艺后烧结最终得到的氧化铝陶瓷存在的微观裂纹等缺陷,将导致其力学性能较差。本工作研究了基于数字光处理(Dig... 脱脂热处理工艺对于3D打印陶瓷的成形质量具有重要的影响。目前光固化3D打印制备得到的氧化铝生坯经过在空气中的脱脂热处理工艺后烧结最终得到的氧化铝陶瓷存在的微观裂纹等缺陷,将导致其力学性能较差。本工作研究了基于数字光处理(Digital light processing, DLP)技术的氧化铝陶瓷打印热处理工艺,将3D打印制备得到的氧化铝陶瓷生坯分别在空气与氩气中脱脂后比较其宏观形貌,发现在空气下脱脂的氧化铝生坯存在微观裂纹。再将脱脂后的生坯在空气下烧结得到氧化铝陶瓷,并对其微观形貌和宏观性能进行表征,发现在氩气下脱脂的氧化铝陶瓷平均晶粒尺寸要比直接在空气中脱脂得到的氧化铝陶瓷平均晶粒尺寸大,而且晶粒结构致密,无明显气孔和杂相,而且具有更高的抗压强度。这说明在氩气中脱脂后烧结得到的氧化铝陶瓷性能更好。在氩气中脱脂的氧化铝致密度最高可达到96.72%,抗压强度可达到761.7 MPa,相比于只在空气中脱脂的氧化铝陶瓷性能得到显著提升。 展开更多

关键词 数字光处理技术(DLP) 氧化铝 氩气脱脂 空气脱脂

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高功率掺钕钒酸钇参量克尔透镜锁模振荡器(特邀)

15

作者 彭志刚 王璞 《光电技术应用》 2021年第5期61-65,共5页

全固态被动锁模振荡器具有脉冲能量高、稳定性好的特点,研究了高功率掺钕钒酸钇(neodymium doped yttrium vanadate,Nd:YVO_(4))参量克尔透镜锁模振荡器。该振荡器中的参量克尔效应来自于光在三硼酸锂(lithium triborate,LBO)中产生的... 全固态被动锁模振荡器具有脉冲能量高、稳定性好的特点,研究了高功率掺钕钒酸钇(neodymium doped yttrium vanadate,Nd:YVO_(4))参量克尔透镜锁模振荡器。该振荡器中的参量克尔效应来自于光在三硼酸锂(lithium triborate,LBO)中产生的级联二阶非线性效应。结果表明,参量克尔透镜锁模振荡器能够实现自启,获得了输出的总平均功率为20 W、重复频率为79.3 MHz、脉冲宽度为22 ps的激光。 展开更多

关键词 高功率全固态激光器 参量克尔透镜锁模 级联二阶非线性效应 超短脉冲

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室温Er∶YAG级联脉冲激光器的实验探究 被引量：1

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作者 王思博 田野 +4 位作者 曲波 朱占达 惠勇凌 雷訇 李强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期170-175,共6页

报道了室温下级联中红外Er∶YAG脉冲激光器。通过实验观测到级联发射的特征波长为1469 nm,确定了激发态吸收的特征波长为1676 nm。采用掺杂浓度(原子数分数)分别为7.5%和10%的两种Er∶YAG晶体,通过实验对比了级联与非级联条件下的中红... 报道了室温下级联中红外Er∶YAG脉冲激光器。通过实验观测到级联发射的特征波长为1469 nm,确定了激发态吸收的特征波长为1676 nm。采用掺杂浓度(原子数分数)分别为7.5%和10%的两种Er∶YAG晶体,通过实验对比了级联与非级联条件下的中红外输出能量。掺杂浓度为7.5%的Er∶YAG中红外激光的最大单脉冲能量由非级联时的0.62 mJ提高至级联时的0.99 mJ,提高了约59.7%;掺杂浓度为10%的Er∶YAG中红外激光的最大单脉冲能量由非级联时的1.04 mJ提高至级联时的1.51 mJ,提高了约45.2%。实验结果表明,常温低掺杂Er∶YAG晶体可实现级联输出,并且级联有助于中红外激光单脉冲能量的提高。 展开更多

关键词 激光器 Er^(3+)激光器 级联 中红外激光器 激发态吸收

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铝基银纳米阵列制备及其紫外-可见-近红外光吸收特性 被引量：2

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作者 梁玲玲 赵艳 冯超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期207-215,共9页

基于阳极氧化铝模板,采用真空蒸镀技术,制备了高度有序的周期性银纳米球阵列.阵列几何结构参数调控实验发现,通过控制蒸镀厚度,可实现对阵列中银纳米球尺寸(直径)和间距的有效调控,进而有效实现对紫外-可见-近红外各波段吸收峰位和峰宽... 基于阳极氧化铝模板,采用真空蒸镀技术,制备了高度有序的周期性银纳米球阵列.阵列几何结构参数调控实验发现,通过控制蒸镀厚度,可实现对阵列中银纳米球尺寸(直径)和间距的有效调控,进而有效实现对紫外-可见-近红外各波段吸收峰位和峰宽的调制.吸收光谱测试显示,该纳米阵列在紫外、可见和近红外波段都具有明显的电磁波吸收特性.时域有限差分理论模拟结合实验分析不同波段光吸收特性的物理机制,紫外超窄强吸收为银、铝介电环境非对称诱发的法诺共振,可见波段吸收源自于银纳米粒子局域表面等离子体共振,近红外波段强吸收为银纳米球阵列表面晶格共振所激发. 展开更多

关键词 局域表面等离子体激元 纳米阵列 阳极氧化铝 吸收峰位

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底发射VCSEL片上点阵结构光投影装置设计

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作者 阮仁杰 曹银花 +3 位作者 王晓帆 马艳红 王智勇 兰天 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期261-269,共9页

为解决现有点阵结构光投影装置中准直透镜会导致较强的零级衍射而造成投影点阵光强分布不均匀的问题,提出了一种基于底发射垂直腔面发射激光器的片上点阵光投影装置结构,并给出了衍射光学元件设计思路。首先对目标光场进行光强调整和坐... 为解决现有点阵结构光投影装置中准直透镜会导致较强的零级衍射而造成投影点阵光强分布不均匀的问题,提出了一种基于底发射垂直腔面发射激光器的片上点阵光投影装置结构,并给出了衍射光学元件设计思路。首先对目标光场进行光强调整和坐标变换,在无准直透镜情况下利用基于瑞利-索末菲衍射积分的Gerchberg-Saxton改进算法获得片上衍射光学元件的相位分布,并最终对该点阵投影装置的投影效果进行评估。结果表明:在衍射光学元件设计过程中采用高斯光束作为光源时,该结构能更好地抑制零级衍射,获得光强分布更加均匀的投影点阵。此外,该结构不仅可省去透镜的安装,减小投影装置尺寸,还可通过流片工艺实现光源和衍射光学元件一体化集成。 展开更多

关键词 衍射光学 片上结构光 瑞利-索末菲衍射积分 衍射光学元件 Gerchberg-Saxton算法 底发射VCSEL

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3μm高效率Er∶YAG循环级联脉冲激光器

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作者 田野 王思博 +4 位作者 曲波 朱占达 惠勇凌 雷訇 李强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期175-181,共7页

报道了室温下基于循环级联的高效率Er∶YAG中红外脉冲激光器,采用循环级联谐振腔,通过优化晶体长度提高光束交叠效率,获得高效率中红外激光输出。实验中使用两种掺杂浓度(原子数分数分别为25%和10%)的长度为2 mm Er∶YAG晶体作为增益介... 报道了室温下基于循环级联的高效率Er∶YAG中红外脉冲激光器,采用循环级联谐振腔,通过优化晶体长度提高光束交叠效率,获得高效率中红外激光输出。实验中使用两种掺杂浓度(原子数分数分别为25%和10%)的长度为2 mm Er∶YAG晶体作为增益介质,测得波长为2937 nm的中红外激光的输出斜效率分别为37.2%和36.5%,均突破了33.2%的Stokes极限。据我们所知,这是首次在室温下使用较低掺杂浓度(原子数分数为10%)的Er∶YAG晶体获得了超过Stokes极限的高效率3μm中红外激光输出。 展开更多

关键词 激光器 Er^(3+)激光器 循环级联 中红外激光器 高效率

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大芯径晶体方波导SESAM锁模激光器的色散补偿研究

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作者 张凯伦 李国泰 +4 位作者 李帅 朱占达 惠勇凌 雷訇 李强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期168-174,共7页

报道了一种基于Yb∶YAG大芯径晶体方波导的全固态被动锁模激光器。在腔内使用Gires-Tournois干涉(GTI)镜对色散进行补偿,获得了平均功率为16 W、脉冲宽度为2 ps、重复频率为31.7 MHz的激光输出。实验研究了大芯径晶体方波导锁模激光器... 报道了一种基于Yb∶YAG大芯径晶体方波导的全固态被动锁模激光器。在腔内使用Gires-Tournois干涉(GTI)镜对色散进行补偿,获得了平均功率为16 W、脉冲宽度为2 ps、重复频率为31.7 MHz的激光输出。实验研究了大芯径晶体方波导锁模激光器的输出特性,并提出了提升输出功率的方法。 展开更多

关键词 激光器 锁模 晶体波导 半导体可饱和吸收镜 高功率

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